Понятие и сущность информационно-измерительных систем

     Консоль оперативного управления предназначена для управления оператором работой машины E-Print 1000. Она состоит из монитора, клавиатуры и мыши.

     Блок  памяти и управления технологическим циклом состоит из компьютера и платы памяти. Он предназначен для загрузки и хранения подготовленных данных о печатаемом изображении. После нажатия кнопки «Печать» происходит передача информации об изображении на лазерную записывающую головку. Блок управляет и синхронизирует работу всех узлов цифровой печатной машины E-Print 1000.

     Скоротрон предназначен для зарядки электрофотографического слоя до потенциала зарядки за счет использования коронного разряда. Скоротрон (рис. 1) состоит из коронирующей проволоки 1 с приводом ее протяжки (на рис. не показан), экрана 2, который заземлен либо непосредственно, либо через переходной резистор.

     

     1 – коронирующий электрод; 2 – экран; 3 – электрофотослой; 4 – управляющая сетка; 5 – источники питания.

     Рис. 1 ― Схема скоротрона

     Для увеличения быстродействия зарядки  применяются скоротроны с двумя  коронирующими проволоками, помещенными  в общий экран. Между коронирующим электродом 1 и заряжаемым электрофотослоем 3 находится управляющая сетка 4, на которую подается управляющий сигнал определенной величины и полярности. Это дает возможность осуществлять зарядку электрофотослоя до заданной контролируемой величины, предотвращая пробои электрофотослоя и повышая срок его службы.

     Скоротрон имеет следующие конструктивные размеры:

     – расстояние между коронирующей проволокой и сеткой — 6–12 мм;

     – расстояние между сеткой и ЭФС — 4–10 мм;

     – между коронирующей проволокой и  экраном — 8–15 мм;

     – диаметр коронирующих проволок и  толщина сетчатых элементов — 0,025–0,08 мм.

     

 

     1 - полупроводниковый лазер (работает  в инфракрасной области спектра), 2, 3, 5, 6, 7, 8, 10, - элементы оптической  системы, 4 - многоканальный акустооптический  модулятор, 9 – дефлектор, 11 – электрофотослой, 12 - формный барабан.

     Рис. 2 ― Схема лазерной записывающей головки

     Лазерная  записывающая головка (рис. 2) предназначена для записи скрытого электростатического изображения на заряженном электрофотографическом слое формного барабана.

     Она состоит из полупроводникового лазера 1, работающего в инфракрасной области спектра, луч которого, проходя через элементы 2 и 3 оптической системы, превращается в полоски из нескольких параллельных лучей, которые при вращении дефлектора, выполненного в виде многогранной призмы 9, одновременно записывают скрытое электростатическое изображение на электрофотослой 11 формного барабана 12. Разрешение, с которым лазерная головка записывает растровое изображение на ЭФС, зависит от скорости вращения дефлектора и частоты лазерных импульсов, а также угловой скорости барабана и составляет 800 dpi. Управляя включением многоканального акустооптического модулятора 4, можно руководить записью скрытого точечно-растрового изображения вдоль всей образующей цилиндра 12. Таким образом, принимая данные из видеопамяти, лазерные лучи сканируют поверхность ЭФС по определенному алгоритму. В результате этого на электрофотослое формируется изображение в одном цвете.

     Формный цилиндр содержит электрофоточувствительный материал, закрепленный на токопроводящей поверхности формного цилиндра, а также электрометрический датчик, установленный над электрофотографическим слоем. Формный цилиндр служит для последовательного воспроизведения электростатических растрированных цветоделенных изображений.

     Проявочный  цилиндр состоит из самого цилиндра и блока инжекторов, предназначенного для впрыскивания тонера заданного цвета в зазор между формным и проявочным цилиндрами. Сам проявочный цилиндр вращается в том же направлении, что и формный, но с несколько большей скоростью, что позволяет собрать и удалить излишки тонера, не закрепившегося на электрофотослое формного цилиндра.

     Офсетный  цилиндр содержит поверхностное резиновое покрытие, которое служит средой промежуточного переноса. Офсетный цилиндр снабжен устройством нагрева и датчиком контроля температуры этого покрытия. Формный цилиндр вступает в контакт с резиновым полотном и оставляет на нем тонер, из которого за счет нагрева испаряются остатки масла.

     Печатный  цилиндр с помощью клапанов захватывает листы, подаваемые из входного лотка, и удерживает их на своей рабочей поверхности, обеспечивая требуемое усилие прижима запечатываемой бумаги и офсетного цилиндра. Для этой цели печатный цилиндр снабжен устройством регулировки усилия прижима, что обеспечивает качественный и полный перенос разогретого тонера да бумагу. После нанесения на лист всех четырех цветов бумага направляется в выходной или дуплексный лоток, с которого снова захватывается клапанами печатного цилиндра для печати на ее обратной стороне.

     Лоток улавливателя тонера предназначен для раздельного сбора тонеров каждого цвета с проявочного барабана. Он состоит из семи отсеков с установленными в них ракельными ножами, оснащенными приводами их включения. Каждый отсек предназначен для сбора тонера своего цвета, два для дополнительных цветов и седьмой отсек для всех остатков тонера. Лоток работает следующим образом. При впрыскивании через инжекторы тонера в рабочий зазор между формным и проявочным цилиндрами срабатывает соответствующий двигатель отсека, который прижимает ракельный нож к поверхности проявочного барабана и снимает излишки тонера с его поверхности. После завершения технологического этапа проявления одного цвета начинает работать другой отсек с другим ракельным ножом и процесс повторяется для каждого цвета. Исключением является седьмой отсек, ракельный нож которого постоянно обрабатывает проявочный цилиндр независимо от цвета используемого тонера и удаляет его остатки. Собранные таким образом остатки тонера из соответствующих отсеков лотка самотеком стекают в соответствующую емкость для их повторного использования. Тонер из седьмого отсека стекает в сепаратор.

     Реверсивные ролики представляют собой приводные поролоновые валики, предназначенные для удаления избыточного тонера с печатных элементов и масла с пробельных элементов.

     Отжимной  ролик – это резиновый ролик, который прижимает (уплотняет) тонер на печатных элементах формного барабана.

     Лампа стирания электрического заряда разряжает и нейтрализует электрофотослой от электрического заряда и тем самым подготавливает изображение к первому переносу на офсетный цилиндр.

 

3. Технологический процесс реализуемый  в печатной машине E-Print 1000

     Основные  технологические операции процесса, реализуемого в печатной машине E-Print 1000, состоят из следующих этапов:

     1) Формирование скрытого электростатического  изображения на электрофотослое.

     Зависит от свойств электрофотографического  материала и технической характеристики лазерной записывающей головки.

     2) Нанесение тонера.

     Проявление  скрытого изображения и его визуализация, осуществляется по схеме обратимого проявления, физическая сущность и  особенности которого подробно описаны  в этой главе. Однако следует отметить, что технологические особенности  этого процесса как и качество печати во многом  определяются свойствами используемого тонера.

     Специально  разработанный жидкий тонер, применяемый  в цифровой печатной машине E-Print 1000, состоит из масла, исполняющего роль диэлектрического носителя, красящих пигментов, имеющих мелкодисперсную структуру и своеобразную игольчатую форму «морского ежа» с относительно большой площадью наружной поверхности. Введение в этот тонер специальных добавок с поляризованными молекулами и воздействие на него электрического тока позволяет зарядить пигментные частицы отрицательным зарядом. Этому способствует большая площадь внешней поверхности, так как именно она является носителем отрицательного заряда.

     Большое значение имеют размер и форма  красящих пигментных частиц. Маленький  размер этих частиц позволяет обеспечивать высокое разрешение и дает возможность  получать изображения как при  офсетном способе печати. Форма частиц наподобие «морского ежа» с большой  площадью наружной поверхности позволяет  не только нести на этой поверхности  отрицательно заряженные частицы, но и  образовывать при сжатии прочные  эластичные пленки, что также улучшает качество печати. Оттиски, полученные таким тонером, допускают все  отделочные операции, используемые в  традиционной офсетной печати. Концентрация пигментных частиц жидкого тонера мала, она определяется оптимальной оптической плотностью оттиска и для используемого  в машине E-Print 1000 тонера составляет приблизительно 17%. Взвешенное и равномерное распределение частиц тонера достигается за счет его постоянного перемешивания.

     3) Перенос тонера.

     Осуществляется  посредством промежуточного элемента – офсетного цилиндра, оснащенного специальным резиновым (декельным) полотном. Этот этап включает в себя два переноса.

     Первый  состоит не только из самого переноса, но и подготовительных этапов:  снятия остатков масла с пробельных элементов, уплотнение и удаления излишков тонера с печатных элементов. Уплотнение слоя тонера на печатных элементах до необходимого значения придает ему требуемую  прочность, позволяющую не нарушать сплошность красящего слоя печатных элементов при первом переносе на декельное полотно офсетного цилиндра.

     При втором переносе краски с декельного полотна на запечатываемый бумажный лист достигается ее стопроцентный  перенос за счет особенных свойств  краски, описанных выше, и нагрева  декельного полотна до температуры 130ºС, что также не требует специального этапа сушки или закрепления его на поверхности бумаги. Достоинством такого переноса является то, что растровые точки имеют четкие края и не растекаются, так как попадают на бумагу не в жидком, а в расплавленном состоянии. Это обеспечивает высокое качество печати и требуемое разрешение.

     4) Этап очистки.

     Подготовка  электрофотографического слоя формного цилиндра после переноса с его  поверхности проявленного изображения  на офсетный цилиндр. Он необходим, так  как на рабочей поверхности формного цилиндра могут остаться как отдельные  частицы тонера, так и остаточные заряды. Этот этап в печатной машине E-Print 1000 разделен во времени и выполняется в следующей последовательности.

     Сначала печатные элементы, сформированные тонером  в результате проявления на печатном цилиндре непосредственно перед  их переносом на офсетный цилиндр, подвергаются зарядовой нейтрализации и только потом переносятся. Это позволяет  с минимальными потерями (искажениями) осуществить перенос и тем  самым облегчает сам этап очистки, сведя его к механическому  удалению незначительных остатков тонера с электрографического слоя печатного  цилиндра.

 

4.   Контролирующие и измерительные приборы в схеме автоматизации печатной машины e-print 1000

     Процесс печати в машине E-Print 1000 полностью автоматизирован. Вручную производятся лишь укладка стопы бумаги на стапельный стол самонаклада и извлечение отпечатанной продукции с приемного стола выходного лотка.

     Автоматизация любого технологического процесса невозможна без применения всевозможных датчиков, первичных преобразователей, микроконтроллеров, регуляторов.

     Расположение  датчиков в печатной машине приведено  на технологической схеме, представленной на рис. 1

     Все датчики, применяемые в печатной машине Indigo E-Print 1000, можно разделить на следующие большие группы:

     1) датчики, контролирующие правильность  установки съемных узлов машины;

     2) датчики, контролирующие параметры  технологического процесса ElectroInk;

     3) датчики бумагопроводящей системы, определяющие необходимость вмешательства оператора для выполнения ручных операций;

     4) датчики, отвечающие за безопасность обслуживающего персонала.

     Датчики первой группы представляют собой контактные концевые выключатели, замыкающие цепь при правильной установке съемных либо подвижных узлов машины. Это датчики, осуществляющие контроль: