автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.15, диссертация на тему:Разработка процесса и устройства для обработки электрофотографических офсетных форм

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИГРАФИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 655.224.259.

ЯГОДИН ОЛЕГ ГЕННАДЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЧЕСКИХ ОФСЕТНЫХ ФОРМ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.02.15 - "Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1991

Специализированный Совет Московского ордена Трудового Красного знамени полиграфического института

125008, Москва, ул. Прянишникова, 2а

Работа выполнена в Московском полиграфическом институте

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Иванов А.Ю. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Андреев Ю.С. кандидат технических наук Вербицкий В.П.

Ведущее предприятие - ПИК ВИНИТИ

Защита состоится "Л* « в "/С30" час.

на заседании Специализированного Совета Московского ордена Трудового Красного Знамени полиграфического института.

Автореферат разослан "/Г" 19_$Уг.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Ученый секретарь Специализированного Совета,

доктор хишческщс^на; ^

профессор ^^ВСА. Наумов

(РСЯВ':: Л ■4 1

■■ г ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

¡Ш5ШйаНОСТЬ ТЕШ. Важнейшей задачей, стоящей перед отечествен-шй полиграфией, является разработка новых технологий и аппаратуры, которые будут способны существенно улучшить качество выпекаемой продукции, повысить производительность труда и значительно снизить материальные 'затраты в отрасли.

В полной мере это относится к способу прямого изготовления электрофотографических /ЭФГ/ офсе-тных печатных форм /ОШ/. Дан-яая технолог'ия'.обладает следующими достоинствами:

- полное или частичное исключение из технологического процесса изготовления ОШ серебросодержащих материалов;

- существенное сокращение цикла изготовления ОШ;

- повышение точности 'воспроизведения рисунка оригинала в сравнении. с существующими способами изготовления электрофотографических 0Ш> "'..''

.Электрографический способ изготовления печатных форм цредусматривает использование-органического или неорганического фотополупроводникового слоя /ФПС/, который очувствляется в результате его поверхностной электростатической зарядки. После экспонирования /образования потенциального рельефа/ изображение проявляется'электрофотографическим проявителем, заряженные частицы которого осаждаются на поверхность ФПС под воздействием электростатического поля сформированного зарядного изображения.

Первые сведения о прямом электрофотографическом способе изготовления ОШ появились в конце пятидесятых годов, когда ряц фирм запатентовали электрофотографические способы изготовления ОШ на формном материале, содержащем органический ФПС.

В нашей стране практически используется только один косвенный способ изготовления ОПФ электрофотографическим способом,

который заключается в фотографировании на селеновую пластину оригинала в аппаратах типа ЭРА и перенос проявленного порошкового изображения на алюминиевую фольгу. По качественным возможностям, он применим только для отдельных изданий оперативной полиграфии. В 1987 году П$ ГОСШИХШ&ОТОПроекта и ВНИИКПП были получены первые опытные образцы очувстзленных офсетных пластик со слоем органического фотополупроводника. В этом же году НИИЭлектрографки г. Вильнюса и МЖ были начаты работы по созданию оборудования для изготовления офсетных форм методами прямой электрографии.

Основой этого оборудования являются электрофотографические процессы записи информации на органические фотополупроводниковые слои и дальнейшая обработка копий.

Если цроцесс получения тонерного изображения на поверхнос ти фотополупроводника уже достаточно хорошо изучен, то для определения оптимальных параметров обработки ЭФГ-офсетных копий необходимо проведение определенных теоретических и экспериментальных исследований.

В связи с этим проведение исследований систем для обработки электрофотографических офсетных копий и определение оптимальных режимов по термозакреплению и удалению слоя с поверхности пробельных элементов копии является актуальной задачей.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИИ. Целью настоящей работы является раз работка научно-обоснованных параметров устройств для обработки электрофотографических копий, обеспечивающих возможность получения офсетных печатных форм требуемого качества.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

I. Провести анализ современного оборудования для изготовления офсетных печатных форм прямым электрофотографическим способом.

2. Провести анализ систем обработки электрофотографических офсетных копий и выбрать наиболее оптимальные технические решения.

3. Провести теоретические исследования процессов термозакрепления и удаления слоя с поверхности пробельных элементов копий.

4. Исследовать экспериментально процесс обработки электрофотографических копий с целью определения адекватности полученных теоретических математических моделей.

5. Разработать рекомендации по построению устройств для обработки злектрофотографических копий.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1. Математическое описание процесса термозакрепления тонерного изображения на поверхности ЭФГ-копии.

2. Математическое описание процесса удаления фотополупроводникового слоя с поверхности пробельных элементов офсетной копии.

3. Методика расчета основных параметров узла термозакрепления с инфракрасным источником излучения.

4. Экспериментально установленные зависимости температуры нагрева копии от основных факторов процесса.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые систематически исследованы процессы обработки электрофотографических офсетных копий, полученных методом прямой сьешш изображения оригинала на офсетную пластину.

Построена математическая модель термического закрепления тонерного изображения на поверхности Э£Г - копии, в которой впервые учтена многослойность офсетной пластины; определены основные параметры процесса термозакрепления и их оптимальные значения;

- предложена и обоснована физическая модель кинетики растворения фотополупроводникового слоя на поверхности пробельных эле- 5 -

щие оценить влияние параметров процесса на качество получаемых электрофотографических офсетных печатных форм.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЕ. Исследован процесс терыозакрепле-ния тонерных изображений на поверхности электрофотографических офсетных копий, на основе которого была сконструирована секция термозакрепления формного электрофотографического аппарата. ФЭР-53. Опытно-промышленная партия таких аппаратов в количестве 10 штук выпущена Одесским заводом и НППРТ "Электрофото" (г. Вильнюс).

Исследован процесс удаления фотополупроводникового слоя с поверхности пробельных элементов офсетной копии, обеспечивающий получение офсетных печатных форм в установках шСГ-53 и в поточной линии типа ФМ0-60.

Экономическая эффективность одного комплекта оборудования для получения офсетных печатных форм прямым электрофотографическим способом в условиях районной типографии, составляет 30 тыс.руб. в год.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований, выполненных з настоящей работе, использованы цри.проектировании в НППРТ "Электрофото" (г. Вильнюс) секции термозакрепления формного электрофотографического аппарата ФЭР-53, а также при проектировании в Московском полиграфическом институте установки для удаления фотополупроводникового слоя и гидрофилизации ФСГ-53.

В настоящее время на Одесском заводе полиграфических машин, выпущена опытно-промышленная партия данного оборудования, состоящая из Ю комплектов.

АПРОБАЦИЯ. Практическое подтверждение положений работы получено при экспериментальных исследованиях и опытной эксплуатации элек-

трофотографических аппаратов для изготовления офсетных печатных форм прямым способом. Основные положения работы опубликованы, докладывались и обсуждались на:

Всесоюзной конференции "Электрофотография 68", г.Москва,

1988.

Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МПИ, г.Москва, 1988.

Второй научно-практической конференции молодых ученых и специалистов системы Госкомпечати СССР, г.Телави, 1990.

Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МПИ, г.Москва, 1990.

ПУБЛИКАЦИИ. По результатам исследований ог^бликовано 7 статей, получено положительное решение о выдаче авторского сведетельст-ва.

ОБЪЁМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, общих выводов и списка использованной литературы; содержит 110 стр.текста, 40 рис., 12 табл., литература 109 наименований. Общий объём диссертации 180 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Во введении обоснована актуальность работы, сформированы цель и направление исследования.

В первой главе приведен анализ техники и технологии получения электрофотографических офсетных печатных форм, рассмотрены научные исследования в этой области.

В начале главы рассмотрен технологический процесс получения офсетных печатных форм прямым электрофотографическим способом, который складывается из следующих технологических операций:

- зарядка фотополупроводникового слоя (ФПС) в поле коронного разряда;

- запись изображения оригинала;

- визуализация электростатического изображения тонером;

- закрепление тонерного изображения на офсетной пластине;

- удаление ФПС с пробельных элементов;

- гидрофилизация пробелов;

- сушка.

Для изготовления электрофотограсЕических офсетных печатных форм прямым способом в основном используется оборудование репродукционного типа, а также ыалшны с щелевой динамической записью изображения и лазерным сканированием. В ЭФГ процессе используются классические методы визуализации изображения - как сухим, так и жидким тонером.

Отличительной особенностью технологического процесса и оборудования для изготовления офсетных форм от традиционного ксерокс-процесса, является специальная конструкция устройств закрепления и устройств для снятия слоя е пробельных элементов офсетных копий.

Проведён анализ конструктивных особенностей узлов закрепления тонерных изображений, который показывает, что наиболее распространенными и простыми по конструкции являются устройства оснащенные инфракрасными лампами с отражателями. Поэтов в данной работе целесообразно исследовать их конструкционные параметры .

Анализ устройств для снятия слоя с пробельных элементов ЭФГ-копиии показывает, что применяются либо устройства кюветно-

го типа, либо поточные линии с щеточной и струйной обработкой.

Поэтоцу целесообразно проведение исследований по определению их

параметров.

Таким образом в главе произведен обзор и анализ систем для получения электрофотографических печатных форм, теоретических исследований в данной области и определен объект и цель исследований.

Во второй главе получена физико-математическая модель процесса термозакрепления тонерного изображения на поверхности электрофотографических копий, связывающая теплофизические характеристики формных пластин с факторами, влияющими на проведение данной технологической операции и позволяющая сделать качественный и количественный анализ процесса.

Расчетная схема процесса термозакрепления приведена на рис.1.

Расчетная схема процесса термозакрепления. / Я 3

Та

Ям

—т"

Г/у 1 г 3

А< л2 Лъ

С2 Сз

Я Рг рз

е/

е.2

"ъ

Рис.1.

I - слой тонера толщиной 2/ , 2 - слой фотополупроводниковой КОМПОЗИЦИИ ТОЛЩИНОЙ / - /» 3 -алюминиевая пластина толщиной / £ — /.

Процесс нагревания электрофотографической копии описывается системой уравнений:

<

\ЪЪ(х,т) = Оц

Ъъ

дт2(х,х) = а2

дг

дЪСх,х)_ а3 м

д2Ъ(хл)

> о<х-<е/

дх2- <?/ р/

^72 (х.,^ '' 0)2 Р .у .р, /т/

Ц0-г) Л<х<е

сг/- коэффициент температуропроводности, й '•'Л- ,

Л/- коэффициенты теплопроводности слоёв //=1,2, 3/,

Вт/м-К;

- теплоёмкости слоёв, Дж/кг-К;

о

- плотности слоёв, кг/м ;

71- температура слоёв пластины, К; Т - время протекания процесса, с;

- координата, м;

Удельные мощности внутренних источников тепла, возникающих в слоях I и 2 при проникновении в них инфракрасного (ИК) излучения, Граничные условия для данной системы будут следующие:

- второго рода на поверхности "01"

- чевёртого рода на поверхности "12" и "23", т.е.

ъа^т)=т2(£<,Ъ) ,

я ЪЪ> дТг л, - д2 ^ »

Т2(Е1)г)-Т3(е1>г) ,

- ю -

Л дТ2(?2,Ъ) _ 7) ЪЪ(ЬА) , Д* Ъх. ~ Лз «Эх

- УСЛОЕИЯ для + ОО

ди

- начальные условия

7 Т/=Т2 = Тз^ Т0= сснигй .

Толщина третьего слоя / ~ Е-2. / была принята за полуограниченное тело, т.к. толщина его на два порядка больше, чем у слоев I и 2.

Для упрощения расчетов перейдем к относительной температуре -г т Р, - п - 1о

^ Тс- То

где ¡о - начальная температура пластины;

~1с - температура поверхности пластины, которая изменяется во время её облучения инфракрасными лучами. Система /I/ может быть записана в виде:

гсф-= Л, >0;о<х<ед;

= Л3 -%§ё >&>о;^<х<ех,

V

где -—-

' Сф(Тс-То) * с1рг(Тс -Т0)

- п -

Общее решение системы /2/ будет выглядеть следующим об-

раз сш:

СХО \2

(9,^7 ц -Ъ.бфп&ы+жт -л^воФ

п = / Л л / з/

^лЖ^^ /4/

По уравнениям /3-5/ можно вычислить относительную температуру любого из слоев пластины в заданный момент времени при определенной мощности теплового потока.

Для проведения тепловых расчетов необходимо знать величину удельной мощности теплового потока. Поэтому оцредоля-лось влияние параметров устройства закрепления на величину и характер распределения удельной мощности теплового потока в плоскости закрепляемого изображения.

На плоскость формы попадает лишь часть энергии, излучаемой в пространство трубчатым нагревательным элементом, с целью максимального использования теплового потока, излучаемого нагревательным элементом, последний устанавливается в различные экраны.

Для расчета энергии, возвращаемой отражателем на поверхност!

копии была выведена следующая формула

2.

$ = Г-в-§1

где - тепловой поток, Вт/кГ;

К{- коэффициент определяемый по следующей форцуле: / 1'

1 + е

где Мо ~ ^ е

■1-е

где О - эксцентриситет эллипса;

3 - яркость источника излучения, Вт/мастер; 0. - радиус отражателя, и;

2- - расстояние от отражателя до офсетной пластины, м; Угол РВДиуса вектора с оптической осью отражателя. Процесс термозахреплешя представляет собой нагрев многослойной пластины причем, каждый слой нагревается до определенной температуры. При анализе процесса ¡гермозакрепления необходимо наделить ряд факторов процесса, которые можно разделить на управляемые, постоянные и факторы, которые создают шумовое поле. К управляемым факторам процесса можно отнести:

- мощность источника инфракрасного издучения;

- время воздействия теплового потока на поверхность копии;

- расстояние от источника инфракрасного излучения до поверхности пластины;

■- характер распределения теплового потока в плоскости закрепляемого изображения.

Постоянными факторами процесса термозакрепления являются характеристики слоев формной пластины:

- коэффициенты теплопроводности;.

- теплоемкости слоев;

- плотности слоев и их толщина.

К факторам, которые оказывают возцущающее действие на процесс (шумовое поле) можно отнести потери тепла в следствии нагрева воздуха внутри закрепляющего устройства при теплопередачи от пластины и излучателя, а также непредсказуемость характера рисунка изображения и неравномерность толщины слоев пластины или их неоднородность. Воздействие последних факторов необходимо свести к мини1фгцу, т.к. при их значительном влиянии точность описания процесса с помощью физико-математических моделей существенно снижается.

Входным параметром данного процесса очевидно является температура нагревания каждого слоя при получении пластиной определенного количества тепла.

Графически процесс термозакрепления можно представить следующими кривыми /рис.2 /. Кривые I, 2, 3 отражают соответственно нагрев слоев электрофотографической копии, где:

1 - слой тонера;

2 - органический фотополупроводниковый слой;

3 - подложка.

Рассмотрим представленные кривые. Очевидно, что наиболее быстро будет нагреваться слой тонера (кривая Г), т.к. он имеет наибольший коэф<|ициент поглощения энергии и ближе всего расположен к источнику излучения. На участке ОА происходит нагрев тонера до температуры плавления Тд. Участок кривой АВ отражает процесс плавления тонера по всецу объецу. Далее /ВД/ происходит последующий нагрев расплавленного тонера.

Для качественного закрепления порошкового изображения необходимо прочное сцепление слоя тонера со слоем фотополупроводника. Это можно достичь при незначительном подплавлении ФПС, т.е. количество тепла, которое получает ЭФГ-копия, должно быть

таким, чтобы слой тонера полностью расплавился цри незначительном подплавлении фотополупроводникового слоя. Графически это может быть Еыражено пересечением кривых I и 2 в точке Д. Таким образом, количество тепла необходимое для качественного закрепления слоя тонера на поверхности ФПС Оъ должно быть меньше Ое /проекция точки Е на ось 00 , характеризующей полное расплавление ФПС/ и больше количества тепла необходимого для расплавления тонера

Ос

/проекция точки С на ось 00 /. Кривые изображенные на рис..2 могут ииеть такой вид при условии, что температура плавления ФПС выше температуры плавления тонера.

160 № 0 № Ю 60 т 20 а

Температурные кривые процесса термозакрепления

с V /

/

к А. /

/у У >

2,

/

Оа Ов ОСОЪ ОЕ

Рис.2.

Во второй главе рассматриваются также теоретические основы процесса удаления слоя с пробельных элементов электрофотографической копии. Показано, что данный процесс является основным

- 15 -

из всех операций технологического процесса, следующих за тер-мозакрепленяем тонерного изображения.

Растворимость ФПС определяется возможностью растворения связующего вещества в определенном виде растворителя. Процессу растворения полимерного связующего предшествует его набухание, т.е. проникновение частиц растворителя в фазу полимера. Основной характеристикой данного процесса является коэффициент диффузии ъ , который не ягляется постоянной величиной, а изменяется с изменением концентрации, т.е.,:

Концентрация расворителя -в свою очередь является функцией координаты и времени, т.е.:

Краевые условия: С(Х,0)=0 , С = Са ?

Эс <Ьо , т) п

В данных уравнениях:

(1 - концентрация расворителя в слое; Т - время протекания процесса; 1С - координата.

При постоянном значении коэффициента диффузии решением уравнения /6/ будет следующее выражение:

Рассмотрены частные случаи задания коэффициента диффузии.

При Ъ(с)= ъ0- е^0

где (-У — М ' £ 2" '

I и*

При ЪСо)-Ъо0 £

в - ел/ # (Ъс • ~ • г/+8с/)2],

/ л

где и коэффициенты зависящие от свойств ФПС и

условий проведения процесса. Скорость операции удаления ФПС с пробзльных элементов электрэфотографштеской копки возрастает с уменьшением вязкости травящего расвора, толщины фэтополуцроводникового слоя и раз-мэра молекул растворителя. При увеличении температуру и уменьшении молекулярной массы связующего ЭФГ-слоя, время растворения ФПС сокращается,

В третьей гласе проведена экспериментальные исследования процессов обработки электрофотографичэских копий{ т.е. процессов термозакрепления и удаления слоя. Показано, что в реальных условиях нагрев офсетной копии происходит зонально и размер зоны нагрева обуславливается йК-излучателем и фокусировкой экрана на поверхности Э5Г-копии отраженного им излучения. Во время закрепления, копия или экран движутся относительно друг друга с некоторой скоростью, которая определяет время нагрева участков Э$Г-копии и соответственно температуру нагрева тонера и слоёв офсетной пластины.

Приводится описание экспериментальной установки для терме-закрепления ЭФГ-копий.

На основании экспериментальных исследований получены мате-

матические модели процесса термоэакрепления тонерных изображений для электрофотографических формных пластин с толщиной подложки 0,12 и 0,3 мм в случае отсутствия и применения отражателя.

За выходной параметр в математической модели была взята температура нагревания пластины. Так в случае применения отражателя (для пластины с толщиной подложки 0,12 мм) получено следующее уравнение регрессии:

Уз = 99,56 - 56,42. Х-1 + 72; Ша -б,53 Х3 "V/ ** ~ -2,51Х5 '26,41 -У2 + Ь86Х1 -Уз +

/ 7/

- (,!9 х! - 0,3 Х§ -12,54 Хч -МХ£> где Ху ~ V" - скорость перемещения источника Ж-излучения относительно пластины, 14/с;

^ Р - потребляемая мощность лампы, Вт;

£ - расстояние от нити накала лампы до поверхности пластины, м;

Хц ~ положение лампы относительно отражателя по гори-

зонтали, м;

Х5 ~ Н* - положение лампы относительно отражателя по вертикали, м.

Данные модели позволяют определить оптимальные режимы, обеспечивающие получение копий с качественным закреплением тонера на поверхности фотополупроводникового слоя.

При проведении операции удаления ФПС с пробельных элементов копии основной задачей является сохранение точности передачи рисунка оригинала на офсетной форме и как следствие этого , на печатном оттиске.

Установлено, что офсетная копия, полученная электрофотографическим способом также вносит свои искажения в передачу штрихов изображения. Поэтому за выходной параметр в математической модели была взята величина, равная отношению минимальной воспроизводимой величины штриха на закрепленной офсетной копии к минимальной воспроизводимой величине штриха на офсетной форме после удаления ФПС с пробельных элементов.

В результате проведенных экспериментов по удалению фотополупроводникового (ФПС) слоя с поверхности пробельных элементов копии было получено следующее уравнение регрессии.

К= 0.874 - 0,03 Х</ - О. 05-3 Х5 - о. 01X12. - О, 0/5~ - 0.024 Х2Ъ + а о/ X? +0.027 х§ /8/

где Х^ ~ С-; - концентрация спирта в растворе, г/л;

Х<1 ~ С2 ~ концентрация компонентов ФПС в растворе,г/л; Х3 ~ X - продолжительность травления копии, с. Данное уравнение позволяет оптимизировать режимы удаления слоя в устройстве кюветного типа (рис.3).

Кривые линии равных значений параметра оптимизации

167 )80 210 2Н0 НО 500 315 ? Рис. 3

Исследована возможность обработки ЭФГ-копий в поточной линии типа ФМ0-60.

Установлено, что процессы удаления слоя, гидрофилизации, нанесения защитного коллоида и сушки можно проводить в данной поточной линии при условии изменения конструкции установки, ■ а именно, секции.удаления слоя.

В четвертой главе излагаются рекомендации по построению . устройств для обработки электрофотографических копий..' Предлагаются конкретные технические решения секций термического закрепления и удаления фотополупроводникового слоя с поверхности пробельных элементов копий.

По результатам теоретических-и экспериментальных исследований установлены оптимальные режимы обработки копий.-Для'этого уравнения регрессии,описывающие процессы термозакреплейия '• и удаления слоя были преобразованы из кодированного вида в', уравнения с размерными величинами.

Приведены рекомендации по построению устройств закрепления Э2Г-копии и принципиальная схема его построения.

Излагаются рекомендации по построению устройства удаления ФПС с поверхности пробельных элементов копии при пооперационной обработке.

Приведены рекомендации по оптиальным режимам обработки копий и принципам построения автоматизированной поточной линии, которая должна выполнять следующие технологические операции:

- термозакрепление;

- удаление слоя;

- гидрофилизация;

- промывка;

- нанесение защитного коллоида;

- сушка.

ОСНОВНЫЕ. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ'

1. Анализ процессов и аппаратов, предназначенных для изготовления офсетных печатных форм электрофотографическим способом, показал, что наибольшее распространение имеют аппараты репродукционного типа.

2. Основными технологическими операциями изготовления ОПФ являются: зарядка, экспонирование, проявление, закрепление, снятие слоя и гидрофилизация пробелов. Причем, первые три операции,- в результате которых формируется тонерное изображение, мало отличаются от классических процессов электрографии, а операции закрепления, снятия слоя и гидрофилизации пробелов имзют характерные особенности, которые не описаны в технической литературе .

3. В существующих конструкциях формных электрофотографических аппаратов наибольшее распространение получили термические способы закрепления изображений при помощи ИК ламп с отражателями . ,

4. Для снятия слоя с пробельных элементов копий, применяются либо устройства кюветного типа, либо поточные линии с щеточной и струйной обработкой. •

5. В результате теоретических исследований разработана физико-математическая модель процесса термозакрепления тонерного изображения на поверхности электрофотографических копий, связывающая теплофизические характеристики формных пластин с факторами, влияющими на проведение данной технологической операции

-I позволяющая сделать качественный и количественный анализ про-десса. "

6. Разработана физико-математическая модель процесса уда-гения слоя с поверхности пробельных ¿лементов копии, позволяющая качественно и количественно оценить влияние факторов на ско-

рость проведения данного процесса.

7. На основании экспериментальных исследований получены математические модели процесса термозакрепления тонерных изображений для электрофотографических формных пластин с толщиной подложки 0,12 и 0,3 мм в случае отсутствия и применения отражателя. Данные модели позволяют определить оптимальные режимы, обеспечивающие получение копий с качественным закреплением тонера на поверхности фотополупроводникового слоя.

8. Получена математическая модель процесса удаления слоя

с поверхности пробельных элементов электрофотографической копии при ее обработке в устройстве кюветного типа.

9. Определены оптимальные режимы обработки электрофотографических копий, обеспечивающие получение офсетных печатных форм со следующими характеристиками:

- минимальная величина воспроизводимого знака, кегль б пунктов;

- линиатура растра до 30 лин/см;

- минимальная величина штриха 50 мкм;

- тиражестрйкость формы до 60 000 оттисков.

Режимы термозакрепления:

- температура закрепления 150°С;

- скорость перемещения источника ИК-излучения относительно копии 0,03-0,05 м/с;

- потребляемая мощность лампы (КГТ-330-3300) не менее 3000 Вт;

- расстояние от нити накала лампы до поверхности пластины 0,02м;

- положение лампы относительно отражателя по горизонтали 0,03м;

- положение лампь; относительно отражателя по вертикали 0,025м.

Режимы удаления слоя:

- концентрация спирта в растворе 800 г/л;

- продолжительность обработки 180 с.

При обработке в поточной линии необходимо соблюдать следующие режимы:

- скорость обработки копии в поточной линии 0,015-0,02 м/с;

- потребляемая мощность лампы 1900-2300 Вт;

- расстояние от источника излучения до пластины 0,02 м; -концентрация рабочего раствора 100$.

10. Сформулированы принципы построения устройств для обработки злектрофотографических офсетных копий, а именно:

- принципы построения устройства термозакрепления тонерного изображения в случае неподвижной пластины и перемещающегося узла закрепления:

- принципы построения устройства кюветного типа, предназначенного для удаления фотополупроводникового слоя с поверхности пробельных элементов офсетной копии;

- принципы построения лиши для обработки злектрофотографических копий, которая представляет собой автоматизированную., горизонтальную, синхронную однопоточнуго машину со сквозной межоперационной транспортировкой обрабатываемых формных пластин

и предназначенная для выполнения следующих технологических операций: термозакрепление, удаление слоя, гидрофклизация, промывка, нанесение защитного коллоида и сушка.

11. Результаты исследований, выполненных в настоящей работе, использованы при проектировании в НППРТ "Электрофото" (г. Вильнюс) секции термозакрепления формного злектрофотогра-фического аппарата ФЭР-53, а также при проектировании в Московском полиграфическом институте установки для удаления фотополупроводникового слоя и гидрофилизации ФСГ-53.

По материалам исследований было сделано 3 доклада на Всесоюзной и научно-технической конференциях.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

I. Грибков A.B., Иванов А.Ю., Литунов С.Н., Ягодин О.Г., Яковлев H.H. Формное оборудование для децентрализованного печатания

газет. Учебное пособие. М.: МПИ, 1987.

2. Иванов А.Ю., Ягодин О.Г., Дружинин В.И., Висоцкас С.Г. Анализ вариантов построения оборудования для прямого изготовлени офсетных форм электрофотографическим методом. Тезисы докладов ВНТК "Электрография-88". М.,1988.

3. Иванов А.Ю., Ягодин О.Г., Семенюта С.С. Особенности термического закрепления электрофотографических изображений при изготовлении офсетных форм. Сборник трудов. Омск. Омпи, 1989.

4. Абраменко П.И., Грибков A.B., Иванов А.Ю., Ягодин О.Г. Исследования электрофотографических слоёв для офсетных печатных форм с водно-щелочным процессом обработки. Тезисы докладов.

М,,1989.

5. Ягодин О.Г., Вербицкий A.B., Иванов А.Ю. Особенности процесса удаления фотополупроводникового слоя с поверхности пробельных элементов электрографических офсетных копий. Тезисы докладов. . II ВНТК "Книга, молодёжь, перестройка". М.,1990.

6. Ягодин О.Г., Висоцкас С.Г., Иванов А.Ю. Исследование процесса термического закрепления электрофотографических изображений при изготовлении офсетных печатных форм. Тезисы докладов II ВНТК "Книга,молодежь, перестройка", М.,1990.

7. Грибков A.B., Иванов О.Г., Ягодин О.Г. Электрофотографически! аппарат ФЭР-370 доя изготовления малоформатных офсетных форм прямым способом. Сборник научных трудов. М.,МПИ, 1990.

8. Абраменко П.И., Ягодин О.Г., Грибков A.B.; Иванов А.Ю, Исследования электрофотографических слоёв. Сборник трудов. M.,MDH.I9i

9. Ягодин О.Г., Николаева М.Е. Исследование процессов обработки электрофотографических офсетных копий. Сборник научных трудов. М., МПИ, 1990.

10. Грибков A.B., Иванов А.Ю., Ягодин О.Г. Определение требований к устройству для термического закрепления электрофотографич< ких изображений. Сборник научных трудов. Омск, ОмШ, 1990. И.Полож. реш; на выдачу авт. св. №4481203/12 от 25.06.89. Электрофотографический аппарат для изготовления печатных форм.