Способ изготовления полиграфической продукции и машина для его осуществления к.н.сыздыкова

 

Сущность изобретения: способ включает бумагоделательный процесс с формированием бумажных листов, процесс нанесения красок цветного изображения на печатную форму, процесс многокрасочной плоской печати и брошюровочно-переплетный процесс. Перед нанесением краски печатную форму нагревают до температуры испарения воды и затем покрывают водой. Печатный процесс совмещают с бумагоделательным и брошюровочно-переплетными процессами. Краски наносят с обеих сторон печатной формы, а печать осуществляют за счет нанесения на обе стороны формы бумажной массы с добавками. Причем добавки в бумажную массу вносят после ее контакта с красками на печатной форме. Машина для изготовления полиграфической продукции содержит корпус в виде компонентопроводящих элементов, образованных изоляционными трубами, и установленного в них, радиально разделенного на отсеки, образующие емкости для компонентов, кольцеобразного герметичного бака, имеющего концентрично закрепленную в нем цилиндрическую полость с установленными в ней с возможностью вращения одна в другой концентричными трубами с прорезями для ввода и вывода компонентов. Узел печатания совмещен с узлом брошюрования и выполнен в виде расположенного на внешней трубе в цилиндрической полости цилиндра, имеющего ограничивающие его верхнее и нижнее решетчатые основания. Формные элементы выполнены в виде веерообразно расположенных в цилиндре вертикальных пластин, установленных с возможностью вращения вокруг вертикальной оси машины. 2 с.п. флы, 9 ил. 1 табл. сл

COIQ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s В 41 F 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР),.», !,„ g г

r i.,;„,„„ р:,» j

А

". :;а, »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

°

» (21) 4796995/12 (22) 30.11.89 (46) 30.11.92. Бюл. N. 44 (76) К.Н.Сыздыков (56) Сквернюков П.Ф. Слово о бумаге. М., 1980.

Полянский Н,Н. Технология полиграфического производства. M.: Книга, 1980.

Рязанов В.М. Офсетная печать. M.: Книга, 1983.

Тюрин А.А. Печатные машины-автоматы. М.: Книга, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ И MALIjl ÍÀÄËß

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ К.Н.СЫЗДЫКОВА (57) Сущность изобретения: способ включает бумагоделательный процесс с формированием бумажных листов, процесс нанесения красок цветного изображения на печатную форму, процесс многокрасочной плоской печати и брошюровочно-переплетный процесс, Перед нанесением краски печатную форму нагревают до температуры испарения воды и затем покрывают водой.

Печатный процесс совмещают с бумагоделательным и брошюровочно-переплетными процессами. Краски наносят с обеих сторон

Изобретение относится к полиграфическому производству, Известен способ изготовления полиграфической продукции, включающий печатный и переплетный процессы, которым предшествуют операции изготовления бумаги, Недостатком его является трудоемкость изготовления полиграфической продукции, 5U 1779227 АЗ печатной формы, а печать осуществляют за счет нанесения на обе стороны формы бумажной массы с добавками, Причем добавки в бумажную массу вносят после ее контакта с красками на печатной форме. Машина для изготовления полиграфической продукции содержит корпус в виде компонентопроводящих элементов, образованных изоляционными трубами, и установленного в них, радиально разделенного на отсеки, образующие емкости для компонентов, кольцеобразного герметичного бака, имеющего концентрично закрепленную в нем цилиндрическую полость с установленными в ней с возможностью вращения одна в другой концентричными трубами с прорезями для ввода и вывода компонентов, Узел печатания совмещен с узлом брошюрования и выполнен в виде расположенного на внешней трубе в цилиндрической полости цилиндра, имеющего ограничивающие его верхнее и нижнее решетчатые основания. Формные элементы выполнены в виде веерообразно расположенных в цилиндре вертикальных пластин, установленных с возможностью вращения вокруг вертикальной оси машины. 2 с.п, флы, 9 ил. 1 табл.

Известен способ электрографической и электрофотографической печати с плоской формы.

Недостатком его является необходимость отдельной формы для каждой краски при многокрасочной печати.

Известны приспособления, устройства и оборудование для осуществления отдельных процессов полиграфического производ1779227 ства: чан, четырехугольная форма с сеточным дном, ручной винтовой пресс, шесты и столы для сушки бумажных листов на воздухе, сушил«,ные цилиндры, обогреваемые изнутри углем или паром; и бассейн-сцежа, напорный ью - напускное устройство, синли бронзовая сетка. прессовая части из полых валов с множестий, вакуумные отсасывающие под сеткой и внутри валов; вание сухого формования бумасливно ящик с ще тетическа и и сушильн я ствомотв р ование печатного и переплетноов, например: фальцевальные, е, швейные, книжные, резальльные, прессующие и другие покие машины. аток перечисленного оборудовавмещенности выполняемых ими то увеличивает трудоемкость и сть полиграфической продук«а форма электрографической ати, тком ее является одностороноцветность ее работы, пом принят способ изготовлефической продукции, включаюолигра щий плоскую многокрасочную электро-! графическую печать с электростатической подачей краски. !

Недостатком его является несовмещенность печа«тного процесса с бумагоделательными и переплетными операциями, наличие оп раций приводки бумажно«-о по лотна и фо м.

Протот пом устройства принята печатная машин с фальцаппаратом и падборочHb«M узлом брошюрования).

Недост тком ее является несовмещенность с конструкциями бумагоделательных и переплет« ых машин, а также несовмещенность и односторонность форм разных кра1 сок.

Целью «««зобретения является снижение

| трудоемкос ги и себестоимости полиграфической продукции, Это достигается совмещением бумагоделательны цессов, пок«р обоих стор« н ем печатно сующими,« бумагодела е ми, скрепляю переплетно

На фиг, А-А на фиг фиг.3; на ф««г устройств обору о ги; обору го процес подборочн ные, бигов лиграфиче

Недос ния в нес операций, себестоим ции.

Извес плоской пр

Недос ность и од

Протот ния и х, печатнь«х, переплетных про

ытием цветным изображением печатной формы, совмещениформы с формирующими, прессушильными элементами льной машины, со сборочныщими, режущими элементами машины, изображена машина, разрез

3; на фиг,2 — сечение Б-Б на .3 — сечение  — В на фиг.1; на фиг.4 — сечение à — Г на фиг.1; на фиг.5— разрез Д-Д на фиг,1; на фиг.б — разрез Е-Е на фиг,1; на фиг.7 — разрез Ж-Ж на фиг.1: на фиг,8 — разрез 3 — 3 на фиг.1; на фиг,9—

5 сечение И вЂ” И на фиг.1.

Предлагаемый способ изготовления полиграфической продукции.

Бумажная масса подается на формы 20, 23, потоком ионизированного воздуха по

10 замкнутому кругу через элементы устройства: нижняя часть трубы 17 под открытым краном 27 отсека 5 бака 1, где он насыщается порцией бумажной массы, нижние совмещенные прорези труб 8, 4, 15 цилиндрообразную полость 2, решетчатое основание цилиндра 3 с раскрытыми формами 20, 23, решетчатую часть основания крышки 14, верхние совмещенные прорези труб 8, 4, верхняя часть трубы 17.

20 Противоположные электрозаряды воздушно-бума>кной смеси и форм 20, 23 обеспечивают покрытие последних ровным бумажным слоем, толщина которого регулируется величиной эл.тока.

25 В зависимости от требуемых свойств бумажная масса может содержать различные добавки.

Например, для повышения механической прочности бумаги используют связую30 щие вещества — крахмал и его производные: животный клей, МаКМЦ, Для удешевления бумаги, повышения ее белизны, придания бумаге непрозрачности, увеличения ее пористости, воздухопроницаемости, впитыва35 ющей способности, скорости сушки, снижения деформации бумаги при ее намокании, уменьшения склонности бумаги к скручиванию, повышения ее гладкости, плотности, снижения шума при перелисты40 вании используют минеральные добавки, наполнители (каолин, мел, тальк, гипс, двуокись титана и др,).

Связующие или проклеивающие добавки могут использоваться двумя способами—

45 введением в бумажную массу или нанесением на поверхность бумаги. Для увеличения механической прочности бумаги эффективен способ нанесения проклеивающих добавок на поверхность бумаги, но при этом

50 может уменьшиться ее впитывающая способность к жидкостям. Минеральные добавки эффективны при введении их в бумажную массу, но при этом уменьшается ее механическая прочность.

В предлагаемом способе между двумя листами бумаги с несвязующими добавками находится слой связующих добавок, формирующий их в один лист наподобие слоеного пирога, при этом все добавки используются эффективным образом.

1779227

10

20

Цветоделением цветного иэображения получают три зоны формы, последовательное покрытие которых тремя красками аддитивным способом образует исходное цветное изображение, На печатную форму подают определенную величину эл.зарядов одного знака. Каждой из трех зон соответствует своя величина поверхностной плотности зарядов. (Способ изготовления формы в дополнительной заявке). Четвертая, наибольшая величина поверхностной плотности зарядов соответствует пробельным участкам. При электростатическом осаждении заряженной воды на этих участках получаются. пленки четырех значений толщины, причем наибольшая в пробельных участках. Например, для желтого, зеленого, черного, красного, синего, пурпурного, голубого цветов на участках 1+12 имеем следующую таблицу;

При подаче воды образуется пленка толщиной в на участках 1, 2, 4, 7, 2в- нэ участках 5, 8, 9, 11, Зв- на участках 3, 6, 10, 12, соответственно имеющимся зарядам знака + на поверхности формы. 3а время t до подачи желтой краски при температуре формы Т вода толщиной пленки в испарится с участков 1, 2, 4, 7, которые покроются желтой краской знака —, Участки 3, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12 покрыты водяной пленкой, отторгающей краску. К моменту подачи второй краски знака — испарится вода с участков 5, 8, 9, 11, которые покроются пурпурной краской. Участки 1, 2, 4, 7, покрытые желтой краской, отторгнут пурпурную по причине одноименности зарядов, На участках 3, 6, 10, 12 вода испарится только к третьей краске знака —, и они покроются голубой краской. Остальные участки, покрытые предыдущими красками, отторгнут голубую по причине,одноименности зарядов. Малые размеры заряженных частиц формы и краски позволяют использовать аддитивный способ получения цвета. B результате 1 участок образует желтый, 2, 3 участки — зеленый, 4, 5, 6 — черный, 7, 8 — красный, 9, 10— синий, 11 - пурпурный, 12 — голубой цвета.

При увеличенном количестве подач красок возможно использование субтрактивного способа получения цвета.

После третьей краски подают нэ формы бумажную массу, добавки, клей. Толщину бумажного слоя и других компонентов при электростатическом осаждении регулируют величиной эл.тока на формах, при этом формы и поступающая масса заряжены разноименными зарядами. Затем совершается процесс формирования книги (бланков, газет), при этом бумагоделательные, печэт25

55 ные, переплетные процессы выполняются одновременно.

Процесс изготовления книги совершается за один оборот трубы 8 в трубе 4, который мо.".ет занимать по времени доли секунды, так как электростатические процессы скоротечны. Дальнейшее вращение трубы 8 в трубе 4 обеспечивает повторение всех циклов работы устройства посредством автоматического включения соответствующих контактов;

При электростатическом осаждении возможно получение тонких и равномерных слоев краски и бумажной массы (с.24.

К.К.Казанжи, Статическое электричество, М.

1965. Знание, 32с). Температура формы, толщина слоев красок и бумажной массы, скорость их высыхания могут быть подобраны так, чтобы краска не успевала расплыться, Электростатические процессы мгновенны и это позволяет надеяться на получение четкого изображения.

Описание устройства (машины) в статике, Машина для осуществления предлагаемого способа состоит иэ радиально разделенного на отсеки 1 — 6 кольцеобразного бака 1, в котором концентриче" ки закреплена цилиндрообразная полость 2, в ко-;орую вставлен цилиндр 3 с внешним кольцеаым решетчатым основанием, 1 отсек бака 1 содержит воду, 2 — 1-ю краску, 3 — 2-ю краску, 4 — 3-ю краску, 5 — бумажную массу, 6— добавки, например, клеевые. B цилиндр 3 вставлена труба 4 с кольцом 5, эл.обмоткой

6, контактом 7. B трубе 4 размещена труба

8 с контактами 9. 10, 11, 12, 13. Нэ трубе 4 установлены крышки 14, 15, имеющие секторные проемы, над которыми навернута гайка 16. К баку 1, трубе 4 прикреплены трубы 17 с гайками 18. Трубы 17 состоят из отрезков труб из металла и изоляционного материала; соединенных последовательно, чередующихся между собой. Внутри изоляционных труб установлены электрические разрядники — металлические щетки, острия которых направлены в сторону желаемого направления движения воздуха или газа. К щеткам подведен один из полюсов источника высокого напряжения, а металлические отрезки труб заземлены.

Внутри трубы-насоса возникает направленный коронный разряд, нейтральные части- . цы воздуха или газа увлекаются образовавшимся потоком заряженных ионов. (Насос-электроветер. Американский патент М 2765975.4, стр.32), К трубам 17, каждая из которых является ионизатором и насосом воздуха одновременно, прикреплен эл.двигатель 19, К цилиндру 3 прикреп1779227

10 ном 26, ка с одной и вом крана

Конкр бретения;

Для с

Предл насыщени ским заря колебатьс

20

40

50 лена форма 20, на решетчатое основание цилиндра 3 установлены прижимы 21 с прикрепленными к ним и решетчатому основанию цилиндра 3 гофрированными секторам 22, на кольцо 5 трубы 4 и полость

2 установ ены формы 23, у исходного положения пр жимов 21 в секторе 6 бака 1 установлен компрессор 24, напротив, с другого конца бак 1 смонтирован лоток 25 с клападыи иэ отсекав 1-6 сообщается мыкающей трубой 17 посредст7. тный пример выполнения изоособа. гаемый способ включает в себя печатных форм электростатичеом, величина которого может в широком диапазоне и ограничена толь о возможностью коронного разряда между пластинами, который может произойти при напряжении 40-50 кВ при пластинах обычного книжного формата толщиной 0,1 мм в количестве порядка 100 штук, и емкости установки порядка 10

-8

10 Ф и допустимом электрическом заряде порядка 10 — 10 Кл. Для осуществления закрепления краски, бумажной массы, добавок на печатных формах, воздух, проходящий между пластинами, насыщается электрозарядами противоположного знака, например, при напряжении 10000 в на полюсах ионизатора воздуха возникает направленный коронный разряд, нейтральные частицы воздуха увлекаются образовавшимся потоком заряженных ионов (4, стр.24, 32).

По причине скоротечности электростатических процессов, общее время, необходимое для изготовления книги, включал бумагоделательные, печатные, переплетные операции (которые в нашем случае совмещены), составит 6-10 секунд, Температура формы Т составляет 80100О, т.к. при этих значениях происходит испарение воды с последующим покрытием краской.

Достижение цели (снижение трудоемкости и себестоимости) гарантируется ликвидацией транспортных операций между бумагоделательными, печатными и переплетными этапами и совмещенностью самих этих операций, Для машины, Габариты машины применительно к традиционным форматам печатной продукции составят: высота 1500 — 2000 мм,,О 1500 мм, при этом значительную часть обьема занимают емкости, что позволяет сократить внутрисменные операции зарядки машины красками и бумажной массой, а при подключении к общим емкостям посредством трубопроводов — исключить операции зарядки совсем для бумаги, Кроме снижения трудоемкости и себестоимости, которое наглядно подтверждено способом, достигается также значительное упрощение конструкции, т.к, ряд машин (бумагоделательные, печатные, переплетные) заменены одной машиной с малым числом деталей.

Работа машины.

Гайками 16, 18 фиксируются крышки 14, 15 в положении закрытия полости 2. Нижняя прорезь трубы 8 совмещена с прорезью трубы 4 у сектора 1 (воды) бака 1, Включением электрообмотки 6 цилиндр 3 устанавливается в верхнее положение. Включается источник постоянного тока, подающим одноименные заряды на формы 20, 23, при этом формы 23 располагаются веером. Подается высокое напряжение на металлические щетки труб 17, при данном исходном положении нижних прорезей труб 8, 4, первой подается порция ионизированного воздуха, насыщенного водой, при этом разные участки форм 20, 23 покрываются пленками воды разной толщины, Включается эл.двигатель 19, труба 8 начинает вращаться против часовой стрелки в трубе 4, при этом нижняя прорезь трубы 4 закрывается, откры вается верхняя прорезь трубы 4 у сектора 1 (воды) бака 1, в трубу 17 которого устремляется данная порция воздуха. Дальнейшее вращение трубы 8 в трубе 4 обеспечивает поочередную подачу после воды трех красок, бумажной массы, добавок, в том числе клеящих.

Каждый из перечисленных компонентов — вода, 1-ая краска, 2-я краска, 3-я краска, бумажная масса, добавка, например, клеевая, подается на формы 20, 23 аналогично подаче на них бумажной массы, при этом для каждого из компонентов используются соответствующие прорези трубы 4, соответствующая труба 17, соответствующий кран 27, сообщающийся с соответствующим отсеком бака 1. Поочередная подача компонентов отсеков — И обеспечивается вращением трубы 8 против часовой стрелки в трубе 4, при этом верхняя прорезь трубы .8 отстает в своем вращении от нижней на некоторый угол, необходимый для того, чтобы верхняя прорезь трубы 8 оказалась открытой к моменту подхода к ней порции воздушной смеси.

Раэноименность зарядов в потоке воздуха и на формах 20, 23 обеспечивает покрытие их перечисленными компонентами, при этом толщина слоя, например, бумажной

1779227

5

30

40

55 массы, может регулироваться поверхностной плотностью зарядов на формах 20, 23, зависящей от величины подаваемого тока и проводимости материала форм. Этими факторами регулируется разница в толщине между страницами и обложкой книги.

К моменту включения прижимов 21 формы 20, 23, покрытые поочередно водой, красками, бумажной массой, добавками, например, клеевыми, раскрыты, При дальнейшем вращении трубы 8 в трубе 4 совмещаются их контакты 9, 7, которые отключают эл.ток с форм 20, 23, труб 17, включают компрессор 24, подающий воздух в полость, ограниченную прижимами 21, гофрированными секторами 22, цилиндром

3, полостью 2, при этом прижимы 21 формируют страницы, корешок, обложку книги между формами 20., 23, Давление воздуха, создаваемого компрессором 24, сдвигает прижимы 21 (фиг.6) по окружности полости

2 к лотку 25, в свою очередь прижимы 21 сжимают формы 23, располагавшиеся веером, прессуя между смежными формами 23 страницы, между крайними и смежными им формами 23 обложку, между краями форм

23 и формой 20 — корешок книги, при этом страницы, спрессованные из двух слоев, обложка и корешок образуют отлитую заодно книгу. При отсутствии зазора между формами 20. 23 возмо>кно формирование бланочной продукции, а также газет, При дальнейшем вращении трубы 8 совмещаются контакты 7, 10 труб 4, 8, которые переклю.чают компрессор 24 в режим вакуумной установки, включают эл.ток на формы 20, 23, при этом формы 23 располагаются веером, отделяясь от сформированных страниц, При дальнейшем вращении труб совмещаются контакты 7, 11 труб 4, 8, которые уменьшают ток в эл,обмотку 6, при этом цилиндр 3 с развернутой книгой. на решетчатом основании опускается в нижнее положение; при этом книга получается с отлитыми заодно страницами, корешком, обложкой. При дальнейшем вращении трубы 8 совмещаются контакты 7, 12 труб 4, 8, которые отключают напряжение с форм 20, 23, включают компрессор 24, при этом прижимы 21 закрывают книгу. При дальнейшем вращении тру бы 8 совмещаются контакты 7, 13 труб 4, 8, которые включают компрессор 24 в режим вакуумной установки, при этом прижимы 21 возвращаются в исходное поло>кение, освобождая книгу через щель в решетчатом основании цилиндра 3 в лоток 25, клапан 26, которого открывается при опускании цилиндра 3 в нижнее поло>кение. Прижимы 21 сжимают формы 23, располагавшиеся веером, прессуя между смежными формами 23 страницы книги, при этом формы 23 покрыты предварительно печатным изображением с двух сторон. Так получаются страницы с двухсторонней печатью.

Технико-экономические преимущества.

В предлагаемом способе, осуществляемом с помощью машины, совмещены часть бумагоделательных, печатные, переплетные процессы. Одна машина с небольшим количеством деталей дублирует работу парка полиграфических машин, что уменьшает металлоемкость и энергопотребление оборудования. Подача на форму бумажной массы вместо бумажного полотна упрощает правила перевозки, хранения бумажного сырья, снижает отходы бумаги на этом этапе полиграфического производства. Ликвидация промежуточных операций фальцовки, подборки, шитья, склеивания, обрезания, использование печатной формы с двух сторон, совмещение печатных форм разных красок в одной форме снижает трудоемкость и себестоимость полиграфической продукции.

Формула изобретения

1. Способ изготовления полиграфической продукции, включающий бумагоделательный процесс с формированием бумажных листов, процесс нанесения красок цветного изображения на печатную форму, процесс многокрасочной плоской печати и брошюровочно-переплетный процесс, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и себестоимости продукции, перед нанесением краски печатную форму нагревают до температуры испарения воды и затем покрывают водой, причем печатный процесс совмещают с бумагоделательным и брошюровочно-переплетным процессами, краски наносят с обеих сторон печатной формы, а печать осуществляют аа счет нанесения на обе стороны формы бумажной массы с добавками, причем добавки в бумажную массу вносят после контакта бумажной массы с красками на печатной форме.

2. Машина для изготовления полиграфической продукции, содержащая смонтированные в корпусе узел печатания, включающий формные и печатающие элементы, узел брошюрования и приводной электродвигатель, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости и себестоимости продукции, корпус выполнен в виде компонентопроводящих элементов, образованных изоляционными трубами с электрическими разрядниками, и установленного в этих трубах радиально разделен1779227

П р и м е ч а н и е: в — толщина пленки воды, ж — желтый, з — зеленый, ч — черный, к — красный, с — синий, и — пурпурный, г — голубой цвета. ного на отсеки, образующие емкости для компонентов, кольцеообразного герметичного бака, имеющего концентрично закрепленную в нем цилиндрическую полость с установленными в ней с возможностью вращения одна в другой концентричными трубами, соединенными с приводным электродвигателем так, что они образуют ось симметрии машины, и имеющими управляющие контакты электрических цепей и прорези для ввода и вывода компонентов, при этом узел печатания совмещен с узлом брошюрования и выполнен в виде расположенного на внешней трубе в цилиндрической полости цилиндра, имеющего ограничивающие его верхнее и нижнее кольцевые решетчатые основания, а формные элементы выполнены в виде веерообразно располо5 женных в цилиндре вертикальных пластин, смонтированных с возможностью вращения вокруг вертикальной оси машины, при этом машина имеет пневмодвижители, образованные двумя вертикальными радиально

10 расположенными в цилиндре элементами, скрепленными сверху и снизу гофрирован-, ными секторами, образующими герметичную полость с изменяемым обьемом, соединенную с компрессором.

1779227

Фиг. 2

В-В

b, 1779227

1779227

1779227

Составитель К. Садыков

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н. Ревская

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 4202 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5