SI25252A - Napona za ofsetni tisk - Google Patents

Abstract

Izum se nanaša na napono (1) za ofsetno tiskanje, ki obsega zgornji tiskarski sloj (2), zgornji stisljiv sloj (3), sloj (4) tkanega tekstila in spodnji stisljiv sloj (5), pri čemer si sloji (2, 3, 4, 5) v naponi (1) sledijo v naštetem vrstnem redu in pri čemer ima tkan tekstil v bistvu enak raztezek v smeri glavne niti in v smeri votka. Sloj tkanega tekstila je tkan na način Panama tkanja. Prednost napone po izumu pred znanimi naponami je v tem, da ima enake lastnosti v prečni in vzdolžni osi, in smer razmestitve napone na tiskarskem valju ni pomembna, hkrati pa zagotavlja visoko kakovost tiska, saj se pri tiskanju ne tvori guba, ki povzroča težave pri podajanju papirja, zamik tiskovnega registra, neostrost pik in slabo obarvanost polnega tiskovnega polja.

Description

NAPONA ZA OFSETNI TISK Tehnično področje

Izum se nanaša na napono za ofsetni tisk, še zlasti na napono za ofsetni rotacijski tisk, tj. tisk, pri katerem je tiskovni medij navit na motovilo.

Tehnični problem

Tehnični problem je, kako izboljšati izkoristek materiala pri razrezu napone za ofsetni tisk.

Proizvajalci napon za ofsetni tisk namreč napono izdelajo kot neskončen trak, ki ga nato razrežejo na manjše kose glede na potrebe kupcev, ki uporabljajo tiskarske valje različnih širin in premerov.

Stanje tehnike V splošnem ima napona za ofsetni tisk zgradbo, pri kateri je površinski tiskarski sloj laminiran ali naslojen na nosilni sloj; pri čemer omenjeni nosilni sloj nadalje obsega dva ali več osnovnih nosilnih slojev iz tkanega tekstila (npr. bombaža, poliestra), impregniranih z gumenim materialom (gumenim cementom), ki so laminirani drug na drugega, vsaj en stisljiv sloj, ki je laminiran na omenjenih osnovnih nosilnih slojih, in pa zgornji ojačilni sloj iz tkanega tekstila (npr. bombaža, poliestra, rejona ipd.), ki je impregniran z gumenim materialom. Slika 1 prikazuje primer take zgradbe napone. Naloga zgornjega ojačilnega sloja je preprečevanje premikanja tiskarskega sloja v vrtilni smeri pri tiskanju, s čimer se prepreči zamik tiskovnega registra. Poleg tega je naloga tega sloja izboljšati pritisk, ki se izvaja na površino napone pri tiskanju, da se izboljša odtis. Znane so tudi napone, ki omenjenega ojačilnega sloja nimajo, a so primerne zgolj za rotacijski tisk slabše kakovosti (npr. za tiskanje časopisov).

Tako izdelano napono proizvajalci razrežejo na želene dimenzije in označijo smer glavne niti tkanine, saj ima napona različno elastičnost v smeri glavne niti in v smeri votka. V smeri glavne niti tkanine je napona razmeroma toga, v smeri votka pa ima večjo elastičnost. Pri namestitvi napone na tiskarski valj, mora biti napona v smeri vrtenja razmeroma toga, to pomeni, da je njena elastična razteznost manjša od 2%. V primeru večje elastičnosti, se kakovost tiskanja poslabša. Povsem toga napona pa onemogoča vpetje v tiskarski valj. Pravilna orientacija take napone pri vgradnji na tiskarski valj je zato ključna, saj lahko napačna smer vpetja napone v tiskarskem valju povzroči poslabšanje kakovosti tiskanja ali celo poškoduje tiskarski stroj. Če smer vgradnje napone ne bi bila pomembna, bi imel proizvajalec pri razrezu napone bolj proste roke pri optimizaciji izkoristka materiala.

Iz stanja tehnike so znane napone, pri katerih je tiskarska napona, ki obsega zunanji elastomemi tiskarski sloj, prvi stisljiv elastomemi sloj, nosilni sloj in drugi stisljiv elastomemi sloj, nanesena na kovinsko ploščo. Primer take napone je razkrit v patentni prijavi WO 2008/113621 Al. Kovinska plošča naponi daje togost, a se pri klasičnih zgradbah napone pri rotacijskem tisku pojavlja problem trapeznega nihanja napone, ki ga povzroča elastičnost tekstilne armature, če je napona napačno orientirana. Tako je tudi pri teh naponah smer razreza pomembna.

Prav tako so iz stanja tehnike znane napone, ki obsegajo trd sloj elastomera, ki zagotavlja togost napone v obeh smereh. Primer take napone je razkrit v patentu US 5431989. Zgradba take napone obsega zunanji tiskarski sloj, trd elastomemi sloj, prvi stisljiv gumeni sloj, sloj tkanine in drugi stisljiv gumeni sloj. Tudi ta napona ni primerna za rotacijski tisk, saj se pri tiskanju z velikimi hitrostmi na obeh straneh tiskarskega valja pojavita gubi, kar se negativno odrazi na kakovosti tiskanja.

Shematičen prikaz nastanka gub je predstavljen na sliki 2. Pri naponah te vrste absorbcija tlaka, ki ga pritisni valj izvaja na napono pri ofsetnem tiskanju, ni zadostna. Razlog je v tem, daje ojačilni sloj, tj. trd sloj elastomera, razmeščen med zunanjim tiskarskim slojem in stisljivim slojem. Pojav gube pomeni, da se obseg (dolžina ploskve) napone za ofsetno tiskanje poveča, s tem se poveča količina papiija, ki se dovede na vrtljaj valja, kar ima za posledico zmanjšanje napetosti papiija, ko preide skozi napono za ofsetno tiskanje. Papir je posledično nenapet, prihaja pa tudi do tiskarskih napak kot so slaba ostrost pik, dvojne podobe, zamik tiskovnega registra itd. Naštete slabosti se še zlasti odrazijo pri rotacijskem ofsetnem tiskanju.

Opis izuma

Cilj izuma je zagotoviti tako napono za ofsetno tiskanje, ki bo omogočala rezanje napone v obeh smereh, ob hkratnem zagotavljanju visoke kakovosti tiska, tudi pri rotacijskem tiskanju.

Tehnični problem je rešen z napono za ofsetno tiskanje, ki obsega: - zgornji tiskarski sloj, - zgornji stisljiv sloj, - sloj tkanega tekstila in - spodnji stisljiv sloj, pri čemer si sloji v naponi sledijo v naštetem vrstnem redu, in pri čemer ima tkan tekstil v bistvu enak raztezek v smeri glavne niti in v smeri votka.

Predvidena debelina tiskarske napone je približno od 1,6 do 2,1 mm. Pri tem je debelina posameznih slojev znotraj napone izbrana v naslednjih območjih: - zgornji tiskarski sloj od 7 do 20 % celotne debeline, - zgornji stisljiv sloj od 10 do 30 % celotne debeline, - sloj tkanega tekstila od 30 do 78 % celotne debeline in - spodnji stisljiv sloj od 5 do 20 % celotne debeline.

Pri izdelavi napone za ofsetno tiskanje je vsak sloj laminiran ali naslojen na predhodnega. Pred nanašanjem vsakokratnega naslednjega sloja se prejšnji sestav lahko vulkanizira. Napona za ofsetno tiskanje se dobi po vulkanizaciji zgornjega tiskarskega sloja. Tiskarska površina napone za ofsetno tiskanje se lahko nato še polira, da se doseže pravilna celotna debelina napone za ofsetno tiskanje. Tako pripravljena napona za ofsetni tisk se lahko za uporabo nalepi neposredno na obodno ploskev prenosnega valja ali pa z vmesno razmestitvijo obtožnega materiala.

Kadar je debelina zgornjega tiskarskega sloja manjša od 7 % celotne debeline, se to odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja. Kadar je debelina zgornjega tiskarskega sloja večja od 20 % celotne debeline, pride do učinka tvoijenja gube, kar se odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja in na slabšem podajanju papiga.

Zgornji tiskarski sloj je tvoijen iz gumenega materiala npr. na olje odpornih sintetičnih gum kot so akrilonitriln-butadienska guma, kloroprenska guma, poliuretanska guma ipd., polisulfidnih gum, hidrogeniranih akrilonitriln-butadienskih gum ipd.

Zgornjemu tiskarskemu sloju iz gume se pri izdelavi lahko primešajo polnila ali sredstvo za premreženje (vulkanizacijsko sredstvo). Polnila so lahko anorganska kot je kremen, kalcijev karbonat, trda glina, barijev sulfat, magnezijev silikat hidroksid, sljuda, grafit ipd. ali organska kot je reciklirana guma, praškasta guma, stirenske smole, lepilo ipd.

Trdota gume zgornjega tiskarskega sloja po Shoru A je izbrana tako, da znaša od 40 do 70 (ISO 7619-1), prednostno od 45 do 65. Če je trdota gume po Shoru A nižja od 40 se tvori guba, če presega 70, pa se to izrazito odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja.

Kadar je debelina zgornjega stisljivega sloja manjša od 10 % celotne debeline, se to odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja in na slabšem podajanju papirja. Kadar je debelina zgornjega stisljivega sloja večja od 30 % celotne debeline, pride do zamika tiskovnega registra in slabe ostrine pik, ker se upor proti tlačni sili preveč zmanjša.

Prostornina votlin v zgornjem stisljivem sloju je v območju od 10 % do 70 %, prednostno od 15 % do 65 %. Če je prostornina votlin manjša od 10 %, se to odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja in na slabšem podajanju papitja, saj se sposobnost zgornjega stisljivega sloja, da absorbira tlak, preveč zmanjša. Če je prostornina votlin večja od 70 %, se to odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja in na slabšem podajanju papirja, ker se upor proti tlačni sili preveč zmanjša.

Zgornji stisljiv sloj je tvoijen iz gumenega materiala npr. na olje odpornih sintetičnih gum kot so akrilonitriln-butadienska guma, kloroprenska guma, poliuretanska guma ipd., polisulfidnih gum, hidrogeniranih akrilonitriln-butadienskih gum ipd.

Zgornjemu stisljivemu sloju iz gume se pri izdelavi lahko primešajo polnila ali sredstvo za premreženje (vulkanizacijsko sredstvo). Polnila so lahko anorganska kot je kremen, kalcijev karbonat, trda glina, barijev sulfat, magnezijev silikat hidroksid, sljuda, grafit ipd. ali organska kot je reciklirana guma, praškasta guma, stirenske smole, lepilo ipd.

Za zagotovitev ustrezne stisljivosti napone, se lahko kot polnilo v gumeno zmes dodajo votle polimerne kroglice velikosti nekaj mikrometrov ali pa se stisljivost doseže s penjenjem gumene zmesi.

Poroznost kompresibilnega sloja je možno doseči tudi s penili, vendar je ta način manj primeren, ker gostota in razporeditev por nista nadzorovana parametra. Pri tem načinu ni potrebno dodajati dodatnih polnil.

Trdota gume zgornjega stisljivega sloja po Shoru A je od 40 do 80 (ISO 7619-1), prednostno od 45 do 75. Če je trdota gume po Shoru A nižja od 40, pride do zamika tiskovnega registra in slabe ostrine pik, ker se upor proti tlačni sili preveč zmanjša, če pa presega 80, pa se to izrazito odrazi na poslabšani obarvanosti polnega tiskovnega polja, saj se sposobnost zgornjega stisljivega sloja, da absorbira tlak, preveč zmanjša.

Sloj tkanega tekstila ima vlogo osnovnega podpornega sloja in ojačilnega sloja. Tekstil je tkan na način Panama tkanja. Kot material tkanja se lahko uporabi poliester, rejon ipd. Pomembno je, da imata votek in glavna nit čim bolj podobne naslednje lastnosti: raztržno silo, elastičnost vse do obremenitve 1000 N/5cm in toplotno krčljivost. Tkan tekstil je lahko impregniran z RFL impregnacijo (resorcinol-formaldehid-latex) ali pa z gumenim materialom. Gumeni material so lahko npr. na olje odporne sintetične gume kot so akrilonitriln-butadienska guma, kloroprenska guma, poluretanska guma ipd., polisulfidne gume, hidrogenirane akrilonitriln-butadienske gume ipd. Gumi se pri izdelavi lahko primeša sredstvo za premreženje, sredstvo za pospeševanje premreženja, sredstvo za povečanje viskoznosti. Tkan tekstil se oplašči z gumenim materialom s kalandiranjem ali rezilnim preslojevanjem (ang. blade coating). 1 cm širok trak tkanega tekstila ima raztezek manjši od 15 %, prednostno približno 10 % pri natezni sili 200 N tako v smeri glavne niti, kot v smeri niti votka. Če je raztezek večji od 15 % je napetost napone za ofsetni tisk, ko je nameščena na prenosni valj stiskalnice, premajhna, kar privede do slabe obarvanosti polnega tiskovnega polja. 1 cm širok trak tkanega tekstila prenese silo vsaj 900 N tako v smeri glavne niti, kot v smeri niti votka preden se pretrga. Če se raztrga pri nižji sili, se lahko napona za ofsetni tisk pretrga ali razpoka, ko je nameščena na prenosni valj tiskarskega stroja, kar privede do nepravilnega prenosa barve z napone na papir. Nadalje lahko privede do poškodovanja stiskalnega stroja.

Kadar je debelina spodnjega stisljivega sloja manjša od 5 % celotne debeline, se to odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja. Kadar je debelina zgornjega stisljivega sloja večja od 20 % celotne debeline, pride do zamika tiskovnega registra in slabe ostrine pik, ker se upor proti tlačni sili preveč zmanjša.

Prostornina votlin v spodnjem stisljivem sloju je v območju od 20 % do 60 %, prednostno od 25 % do 55 %. Če je prostornina votlin manjša od 20 %, se to odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja in na slabšem podajanju papiga, saj se sposobnost spodnjega stisljivega sloja, da absorbira tlak, preveč zmanjša. Če je prostornina votlin večja od 60 %, se to odrazi na slabi obarvanosti polnega tiskovnega polja in na slabšem podajanju papiga, ker se upor proti tlačni sili preveč zmanjša.

Spodnji stisljiv sloj je tvorjen iz gumenega materiala npr. na olje odpornih sintetičnih gum kot so akrilonitriln-butadienska guma, kloroprenska guma, poluretanska guma ipd., polisulfidnih gum, hidrogeniranih akrilonitriln-butadienskih gum ipd.

Spodnjemu stisljivemu sloju iz gume se pri izdelavi lahko primešajo polnila ali sredstvo za premreženje (vulkanizacijsko sredstvo). Polnila so lahko anorganska kot je kremen, kalcijev karbonat, trda glina, barijev sulfat, magnezijev silikat hidroksid, sljuda, grafit ipd. ali organska kot je reciklirana guma, praškasta guma, stirenske smole, lepilo ipd. Za zagotovitev ustrezne stisljivosti napone, se lahko kot polnilo v gumeno zmes dodajo votle polimerne kroglice velikosti nekaj mikrometrov ali pa se stisljivost lahko doseže s penjenjem gumene zmesi.

Trdota gume spodnjega stisljivega sloja po Shoru A je od 40 do 80 (ISO 7619-1), prednostno od 45 do 75. Če je trdota gume po Shoru A nižja od 40, pride do zamika tiskovnega registra in slabe ostrine pik, ker se upor proti tlačni sili preveč zmanjša, če pa presega 80, pa se to izrazito odrazi na poslabšani obarvanosti polnega tiskovnega polja, saj se sposobnost spodnjega stisljivega sloja, da absorbira tlak, preveč zmanjša.

Prednost napone za ofsetno tiskanje po izumu pred znanimi naponami je v tem, da ima enake lastnosti v prečni in vzdolžni osi, in jo je tako mogoče rezati v obeh smereh, saj smer razmestitve napone na tiskarskem valju ni pomembna, hkrati pa zagotavlja visoko kakovost tiska, saj se pri tiskanju ne tvori guba, ki povzroča težave pri podajanju papiija, zamik tiskovnega registra, neostrost pik in slabo obarvanost polnega tiskovnega polja. Zaradi neodvisnosti smeri razreza napone je možnost optimizacije izrabe materiala večja. Poleg tega pri nameščanju napone za ofsetno tiskanje na tiskarski valj ne more priti do napake, saj ima napona v obeh smereh enake lastnosti.

Slika 1: Shematični prikaz tvorjenja gube na naponi za ofsetno tiskanje pri tiskanju z običajno napono, znano iz stanja tehnike

Slika 2: Shematični prikaz napone za ofsetno tiskanje po izumu

Slika 3: Shematični prikaz napone za ofsetno tiskanje po izumu pri tiskanju

Slika 4: Primer prikaza razreza napone za ofsetno tiskanje; a) v primeru napone, znane iz stanja tehnike, pri katerem je orientacija napone pomembna, in b) v primeru napone po izume, ki omogoča boljšo izrabo materiala, saj orientacija napone ni pomembna V nadaljevanju je opisan izvedbeni primer napone za ofsetno tiskanje po izumu.

Izvedbeni primer napone 1 za ofsetno tiskanje obsega: - zgornji tiskarski sloj 2, - zgornji stisljiv sloj 3, - sloj 4 tkanega tekstila in - spodnji stisljiv sloj 5, pri čemer si sloji 2, 3, 4, 5 v naponi 1 sledijo v naštetem vrstnem redu, in pri čemer ima tkan tekstil v bistvu enak raztezek v smeri glavne niti in v smeri votka.

Za izdelavo napone za ofsetno tiskanje se uporabijo materiali z naslednjimi lastnostmi: 1. Zgornji tiskarski sloj 2 a. uporabljen material je NBR kavčuk 2. Zgornji stisljiv sloj 3: a. uporabljen material je NBR kavčuk b. uporabljeno karbonatno polnilo c. uporabljene votle poliakrilatne mikrokroglice 3. Sloj 4 tkanega tekstila a. vrsta tkanja tekstila je Panama 2/2 b. debelina tekstila je 0,93 mm c. raztržna trdnost v smeri osnovne niti tekstila je 6770 N/5cm d. raztržna trdnost v smeri votka tekstila je 6560 N/5cm e. raztezek pri raztržni sili v smeri glavne niti 30% f. raztezek pri raztržni sili v smeri votka 31% 4. Spodnji stisljiv sloj 5 a. uporabljen material je NBR kavčuk b. uporabljeno karbonatno polnilo c. uporabljene votle poliakrilatne mikrokroglice

Zgornji stisljiv sloj 3 in spodnji stisljiv sloj 5 sta na sloj 4 tkanega tekstila naslojena s pomočjo kalandra in takoj po tem delno vulkanizirana. Na spodnji stisljiv sloj 5 je prav tako na kalandru naslojen še vrhnji sloj. Tako pripravljen kompozit je vulkaniziran v avtoklavu. Po končni obdelavi površine ima gumijeva napona za ofsetno tiskanje naslednje lastnosti: 1. debelina: a. skupna debelina je 1,96 mm b. zgornji tiskarski sloj 2 je debel 0,26 mm (13,3 %) c. zgornji stisljiv sloj 3 je debel 0,30 mm (15,3 %) d. sloj 4 tkanega tekstila je debel 0,93 mm (47,4 %) e. spodnji stisljiv sloj 5 je debel 0,47 mm (24,0 %) 2. raztržna sila napone a. v smeri glavne niti tkanega tekstila je 6750 N/5cm b. v smeri votka tkanega tekstila je 6690 N/5cm 3. raztezek napone a. v smeri glavne niti tkanega tekstila je < 0,9% pri 500 N/5cm b. v smeri votka tkanega tekstila je < 0,9% pri 500 N/5cm 4. stisljivost napone je 0,27 mm pri tlaku 1,0 MPa

Pri vpetju vzorcev pravokotne oblike, izrezanih po vzdolžni in prečni smeri, v tiskarski stroj s silo vpetja 500 N/5cm, ni zaznati nikakršnih razlik pri vpenjanju ali pri kakovosti tiska.

Claims (10)

1. Patentni zahtevki

   1. Napona (1) za ofsetno tiskanje, ki obsega: - zgornji tiskarski sloj (2), - zgornji stisljiv sloj (3), - sloj (4) tkanega tekstila in - spodnji stisljiv sloj (5), pri čemer si sloji (2, 3, 4, 5) v naponi (1) sledijo v naštetem vrstnem redu, značilna po tem, da ima tkan tekstil v bistvu enak raztezek v smeri glavne niti in v smeri votka.
2. 2. Napona po zahtevku 1, značilna po tem, daje debelina posameznih slojev (2, 3, 4, 5) znotraj napone izbrana v naslednjih območjih: - zgornji tiskarski sloj (2) od 7 do 20 % celotne debeline, - zgornji stisljiv sloj (3) od 10 do 30 % celotne debeline, - sloj (4) tkanega tekstila od 30 do 78 % celotne debeline in - spodnji stisljiv sloj (5) od 5 do 20 % celotne debeline.
3. 3. Napona po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da je debelina napone od 1,6 do 2,1 mm.
4. 4. Napona po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da je sloj tkanega tekstila tkan na način Panama tkanja.
5. 5. Napona po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da je sloj (4) tkanega tekstila izdelan iz poliestra ali rejona.
6. 6. Napona po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da je sloj (4) tkanega tekstila impregniran z RFL impregnacijo (angl. resorcinol-formaldehid-latex).
7. 7. Napona po katerem koli od predhodnih zahtevkov od 1 do 5, značilna po tem, daje sloj (4) tkanega tekstila impregniran z gumenim materialom, z npr. na olje odporno sintetično gumo kot je akrilonitriln-butadienska guma, kloroprenska guma, poliuretanska guma ipd., polisulfidno gumo, hidrogenirano akrilonitriln-butadiensko gumo ipd.
8. 8. Napona po zahtevku 7, značilna po tem, daje sloj (4) tkanega tekstila se gumi pri izdelavi lahko primeša sredstvo za premreženje, sredstvo za pospeševanje premreženja in/ali sredstvo za povečanje viskoznosti.
9. 9. Napona po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da ima 1 cm širok trak tkanega tekstila sloj (4) tkanega tekstila raztezek manjši od 15 %, prednostno približno 10 % pri natezni sili 200 N tako v smeri glavne niti, kot v smeri niti votka.
10. 10. Napona po katerem koli od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da ima 1 cm širok trak tkanega tekstila sloj (4) tkanega tekstila silo raztrganja vsaj 900 N tako v smeri glavne niti, kot v smeri niti votka.