Причины возникновения волнистости стапеля (стр. 1 из 3)

В. Н. Румянцев

Наверняка, многие печатники сталкивались с проблемой волнистости в хвостовой части листов бумаги в приемном стапеле и связанным с этим несовмещением красок при их запечатывании. Почему так происходит? Автор пытается разобраться и выявить некоторые причины возникновения этого явления и предложить свои меры борьбы.

Работая над решением задачи, всегда полезно знать ответ.

Правило точности, Прикладная мерфология

Читая многие публикации в специализированной прессе, может сложиться впечатление, что уровень развития листовых офсетных печатных машин достиг своего предела. Все проблемы печатной техники решены. На самом деле это не так. Проблем хватает. В частности, еще многие типографии сталкиваются с большой волнистостью хвостовой части листов бумаги в приемном стапеле, от чего страдает внешний вид изданий. С этим можно было смириться, но именно в "хвосте" листа возникают проблемы с совмещением красок. И эти проблемы общие - они возникают на разных машинах вне зависимости от их производителей. В чем же дело? Каковы причины этого явления и как с ним бороться? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Тем не менее, попытаемся разобраться и выявить некоторые причины, вызывающие волнистость листов в стапеле.

Волнистость

Еще давно печатники обратили внимание на то, что при печати на бумаге небольшой массой сверху стапель на приемном столе машины практически не бывает ровным. Чем выше стапель, тем более он неровен. При этом волнистость неравномерна по всему стапелю. Если передняя (по ходу движения листа) часть стапеля достаточно ровная, то к «хвосту» его волнистость увеличивается. Поэтому часто применяют клинья, пытаясь выровнять поверхность стапеля, чтобы улучшить условия укладки очередного отпечатанного листа в стапель. И все это при том, что исходный стапель чистой бумаги на самонакладе намного ровнее. Отчего же это происходит?

Простой подсчет показывает, что слой краски к этому отношение имеет, но незначительное. Так, если принять толщину слоя краски на оттиске равной 2 мкм, то на каждую тысячу листов стапеля придется 2 мм краски, а на стапель в 5 тыс. листов — 10 мм. Но высота «волн» стапеля часто достигает гораздо больших значений. Значит, основная причина не в краске. Прежде, чем продолжить — небольшой экскурс в не очень далекую историю.

В 60-х гг. в НИИ Полиграфмаше проводились исследования по различным узлам и механизмам листовых печатных машин. В частности, изучались листопроводящие системы от самонаклада до приемного устройства. В работе принимали участие В. А. Варданянц, Е. Б. Гольденберг, Д. Я. Гуревич, Б. В. Куликов, Н. И. Либерман, В. И. Степанчиков, автор статьи (по листовому приемному устройству) и др. В рамках исследования была найдена публикация тогда одного из ведущих специалистов фирмы КБА (ФРГ) — доктора Больца-Шюнемана (старшего), в которой речь шла о причинах возникновения волнистости приемного стапеля. Из этой статьи и по результатам исследований НИИ Полиграфмаша в то время и последние годы, причины, приводящие к появлению волнистости стапеля, следующие.

На рис. 1 типичная схема приемно-выводного устройства 60-х гг. Тогда угол наклона участка колеи (1) делали большим. Устройство включает в себя цепной листовыводной транспортер (2), состоящий из двух замкнутых цепей, к которым прикреплены каретки (3) с захватами. На одном конце транспортера каретки принимают лист из захватов печатного цилиндра (4), а на другом конце захваты открываются и лист укладывается на приемный стол в стапель. Нас интересует только то, что происходит с листом в зонах печати, передачи листа из захватов печатного цилиндра в захваты каретки и последующего участка (1) трассы движения каретки.

Известно, что из-за давления в зоне печати и при наличии достаточно вязкой, липкой краски лист бумаги прилипает к офсетному полотну. Поскольку передняя кромка листа удерживается захватами с определенным усилием, лист «отдирается» от офсетного полотна и движется в натянутом состоянии, пока задняя кромка листа (его «хвост») не выйдет из зоны печати. Так как лист опирается на поверхность печатного цилиндра, линейная скорость каждой его части на этом участке Vлa равна скорости стоек захватов печатного цилиндра —Vпц. Это справедливо на угле a — от зоны печати (точка А) до зоны передачи листа в захваты каретки листовыводного транспортера (точка В) — рис. 1.

Рис. 1. Схема приемно-выводного устройства 60-х гг.

После прохождения точки В лист начинает вести себя иным образом. На приводном валу листовыводного транспортера обычно закрепляются поддерживающие выводимый лист элементы, например, в виде дисков. Радиус поддерживающих дисков (Rпд) меньше радиуса движения стоек захватов каретки (Rст) для того, чтобы не зажать и не повредить лист, находящийся между печатным цилиндром и поддерживающими дисками. Обычно эта разность составляет не менее 2–3 толщин самого толстого листа, который машина может запечатать. С момента передачи листа в захваты каретки листовыводного транспортера передняя кромка листа, удерживаемая захватами каретки, продолжает двигаться со скоростью печатного цилиндра Vпц. Но поскольку натянутый лист прилипает к офсетному цилиндру, его части, следующие за передней кромкой, начинают прижиматься к поддерживающим дискам. Это происходит при движении каретки на угле b — от точки В до точки С — точки выхода каретки на прямолинейный участок.

Скорость движения середины листа на угле b соответствует скорости поддерживающих дисков. Она равна: Поскольку Vлb меньше Vлb, каретка уводит бумаги меньше, чем выходит ее из зоны печатного контакта. Максимальная разность в длине подаваемой и уводимой частей листа (Жb) на угле b равна:

Куда же пропадает образующаяся разность выходящей и уводимой части листа Жb? Ответ простой — лист, как прилипал к офсетному полотну, так и продолжает к нему прилипать. Только зона отрыва листа от офсетного полотна начинает смещаться из зоны контакта в направлении вращения цилиндра. Сюда-то, в образовавшийся треугольник, и уходит «излишек» бумаги. На рис. 2 показано изменение положения линии отрыва листа от офсетного цилиндра по мере движения каретки с листом. И все это происходит на угле b.

Рис. 2. Образование "треугольника" в зоне печати (между печатным и офсетным цилиндрами)

Ну и что из этого? К чему это приводит? А происходит в самой зоне отрыва листа от офсетного полотна то, что сродни поведению полоски бумаги, которую протянули относительно тупой стороны ножа или кромки стола — пока ее проводят по ножу или кромке стола, полоска ровная и прямая, поскольку натянута (рис. 3а), как только ее отпустили (хвост листа вышел из зоны печати), полоска скручивается (рис. 3б). То же самое происходит и с листом, когда он полностью выйдет из зоны печати. В это время легче всего и выщипываются волокна бумаги из листа.

Далее опять же известно, что в большинстве печатных машин стойки захватов кареток расположены не на радиусе делительной окружности приводных звездочек (Rд) цепного транспортера, а выше. Отношение радиусов Rст/Rд больше единицы и обычно находится в пределах 1,10–1,18. Это делалось для того, чтобы уменьшить скорость движения листа в зоне приемного стола. Отсюда следует, что с момента выхода каретки на прямолинейный участок, соответствующий углу g, скорость стоек захватов становится равной скорости средней линии цепи (делительной окружности звездочек). Скорость увода листа кареткой будет равна:

Скорость каретки падает. Если при этом хвостовая часть листа находится еще в зоне печати, происходит еще большее смещения точки отлипания бумаги от поверхности офсетного полотна (в направлении вращения офсетного цилиндра). Смещение этой точки продолжается до тех пор, пока «хвост» листа не выйдет из зоны печати. На угле g разность будет равна:

Качественно описанный процесс можно изобразить так, как показано на рис. 4 (для условной машины формата 72і102 см). Расчеты показывают, что величина ЖІ составляет всего несколько миллиметров, а величина Жg может доходить до нескольких десятков миллиметров.

Пока лист ведется захватами печатного цилиндра он ровный. Как только он переходит в захваты каретки — начинает деформироваться. Величина объемной деформации возрастает к хвосту листа. В таком состоянии лист выводится к приемному столу и укладывается в стапель. И если передняя часть листа (верха стапеля), соответствующая углу a, достаточно ровная, то хвостовая часть, соответствующая углам b и g (особенно углу g), представляет собой сплошные волны (или волну).

На угле g на листах может возникнуть побочный дефект — на запечатанной поверхности появляются продольные полосы. Они появляются примерно в последней трети листа полного формата в том случае, если на поддерживающих дисках отсутствуют, например, ролики (лист опирается непосредственно на поддерживающие диски) или эти ролики по тем или иным причинам не вращаются. В обоих случаях лист проскальзывает относительно этих элементов и на свежеотпечатанной поверхности появляются полосы, которые наиболее заметны на темном фоне при толстом слое краски.

Если же лист уже вышел из зоны печати, то он по инерции сил, возникающих при переходе каретки на прямолинейный участок (скорость каретки резко падает), стремиться сместиться вперед. В это время возможно смещение листа относительно поддерживающих дисков и появление на нем следов от контакта его с дисками — смазывание изображения. Его появление и предотвращают путем установки на дисках, например, различных элементов, вращающихся при контакте с листом.