Источники света для полиграфии

                                                                                                                                                                                  

    

           Л. Цветков, к.т.н., Д. Вдовин, инженер,

         сотрудники «Компании Таймер-М»

 

В статье рассматриваются источники света для полиграфии, изготавливаемые фирмой S.Theimer (Германия) и относящиеся к группе газоразрядных ламп. Они используются в репродукционном, копировальном, монтажном оборудовании, устройствах для просмотра оригиналов и оттисков, а также в сушильных устройствах печатных машин.

В производственной программе фирмы S.Theimer более 300 наименований газоразрядных ламп, которые могут быть отнесены к четырем основным типам: ксеноновые импульсные лампы, ртутные лампы высокого давления, люминесцентные лампы и галогенные лампы.

Ксеноновые импульсные лампы

Эти лампы относятся к источникам света, излучение которых образует непрерывный спектр, приближающийся к спектру солнечного света – от ультрафиолетового до инфракрасного. Такая спектральная характеристика ламп позволяет использовать их в репродукционных фотоаппаратах при выполнении всех видов репродукционных фоторабот, включая цветоделение.

В качестве газовой среды в них используют инертный газ ксенон. Для зажигания ламп подают кратковременные импульсы высокого напряжения и высокой частоты. Это обеспечивает ионизацию газа и возникновение в нем дугового разряда. Ксеноновые лампы достигают максимальной интенсивности излучения практически сразу после включения. Спектр ксеноновых ламп типа КХ показан на рис. 1

 

Рис. 1 Спектральная характеристика ксеноновых ламп

 

Мощность ламп КХ от 200 до нескольких тысяч ватт. По форме лампы могут быть прямолинейными, в виде спирали или прямоугольной рамки.

 

Ртутные лампы высокого давления

Эти лампы применяются главным образом для сушки красок и лаков на оттисках в печатных машинах. Излучение ламп находится в коротковолновой ультрафиолетовой области спектра.

Лампы заполнены инертным газом (аргоном) под низким давлением, а также небольшим количеством ртути. После зажигания  разряда в лампе  ртуть начинает испаряться и давление в лампе повышается. Максимальная интенсивность излучения лампы достигается после полного испарения ртути. Для повторного включения лампы её необходимо сначала охладить до полной конденсации ртути, пока давление не станет достаточно низким для того, чтобы  обеспечить новое включение (образование разряда).

Мощность таких ламп от 1000 Вт для малоформатных машин до 15000 Вт для машин большого формата и высокой производительности. Чтобы обеспечить эффективную сушку оттисков на машинах высокой производительности, используют несколько мощных ламп подобного типа.

По форме это прямолинейные лампы большой длины, достаточной для того, чтобы перекрыть с запасом максимальную ширину печатной продукции.

Спектр излучения ртутных ламп типа ТН…8 и TQ представлен на рис. 2

 

Рис. 2 Спектральная характеристика ртутных ламп

 

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы применяются главным образом в репродукционных фотоаппаратах, устройствах для просмотра изображений на оригиналах и фотоформах, в монтажных столах. У этих ламп большую часть светового потока составляет излучение люминофора. Газовый разряд люминесцентной лампы дает лишь ультрафиолетовое излучение, воздействующее на люминофор и вызывающее его свечение.

В колбу люминесцентной лампы помещают инертный газ (аргон или криптон) и небольшое количество ртути, в парах которой происходит газовый разряд. Люминофоры наносят на внутреннюю поверхность колбы тонким равномерным слоем.

Фирма S.Theimer производит люминесцентные лампы, излучающие белый или зеленый свет. Лампы с белым (близким к дневному) светом используют в репродукционных работах, связанных с цветными и черно-белыми оригиналами. Цветовая температура таких ламп 6500°К (по шкале Кельвина). В том случае, когда требуется максимальная разрешающая способность изображений, получаемых на фотоматериалах, может использоваться люминесцентная лампа с зеленым светом. Такая лампа дает излучение в более узком диапазоне длин волн, что позволяет уменьшить хроматическую аберрацию объективов репродукционных систем. Чем уже спектральная характеристика источника света, тем выше разрешающая способность оптической системы репродукционного фотоаппарата. С другой стороны, люминесцентные лампы зеленого света пригодны только для черно-белых оригиналов, так как не содержат излучений всех длин волн, входящих в цветное изображение.

Мощность излучения люминесцентных ламп с единицы поверхности невелика. Поэтому для получения необходимой интенсивности света используют длинные трубки. Эти лампы достигают максимальной мощности излучения сразу же после включения. Фирма S.Theimer производит люминесцентные лампы мощностью от 10 до 350 Вт в форме прямоугольных рамок.

    Спектр   излучения  белых  люминесцентных ламп типа ТК…W показан на рис. 3.

    Спектр зеленых люминесцентных ламп типа ТК…q представлен на рис. 4.

 

 

Рис.3 Спектральная характеристика белых люминесцентных ламп

 

 

Рис. 4 Спектральная характеристика зелёных люминесцентных ламп

 

Металлогалогенные лампы

Эти лампы используются в копировальном оборудовании для экспонирования материалов, чувствительных к ультрафиолетовому излучению. К таким материалам относятся формные пластины с копировальным слоем на основе диазосоединений или на основе фотополимеров, фотопленки, применяемые для работы в светлой комнате, цветопробные материалы и др.

В копировальном оборудовании металлогалогенные лампы используются как точечные источники света, что необходимо для точной передачи мелких штриховых и растровых элементов при копировании изображения. Поэтому, несмотря на большую мощность от 500 до 8000 Вт, галогенные лампы имеют сравнительно небольшую длину и прямолинейную форму.

Металлогалогенные лампы - это ртутные легированные лампы, т.е. лампы с примесями галогенов для получения необходимого спектра излучения. Они заполняются инертным газом (аргоном), малым количеством ртути и небольшим количеством галоидных соединений металлов (добавок). В качестве таких добавок используют соединения галлия, железа, кобальта, никеля, свинца. Эти лампы называют также металлогалоидными.

В зависимости от назначения фирма Theimer изготовляет металлогалогенные лампы двух разновидностей. Первая разновидность - это лампы с примесью галлия, имеющие максимумы излучения с длиной волн 410 и 420 нм. Они используются практически только для копирования на офсетные пластины с копировальным слоем на основе диазосоединений.

Спектр этих ламп показан  на рис. 5. Они имеют обозначение ТН…0 или ТНS...0.

Вторая разновидность металлогалогенных ламп - это лампы с примесью железа. Они создают более широкий спектр излучения в диапазоне от 350 до 450 нм (рис. 6). Эти лампы обозначаются ТН…7 или ТНS...7. Такие лампы целесообразно использовать для экспонирования формных пластин со светочувствительным покрытием на основе фотополимеров, пленок, пригодных для работы при дневном свете, цветопробных материалов. Лампы можно использовать также для экспонирования формных пластин с копировальным слоем на основе диазосоединений, хотя мощность излучения с длиной волн 410 и 420 нм у них несколько меньше, чем у ламп с примесью галлия.

 

 

Рис. 5 Спектральная характеристика  ламп    с примесью галлия                                                                        

 

Рис. 6 Спектральная характеристика ламп    с примесью железа

 

Некоторые фирмы оснащают свое копировальное оборудование так называемыми безозонными источниками света. Фирма S-Theimer также изготавливает безозонные источники света. Эти лампы имеют маркировку ТНО…0 или ТНО…7. Материалом колбы безозонной лампы служит кварц с примесями, удерживающими коротковолновое ультрафиолетовое излучение. Это излучение при долгом и интенсивном воздействии вызывает образование озона (О3) из кислорода воздуха. Многократные измерения, проведенные независимыми организациями, показали, что при работе ламп фирмы S.Theimer, изготовленных из обычного кварца, в воздухе помещения не возникает опасной концентрации озона, превышающей предельно допустимую норму.

По спектральной характеристике лампы ТНО…0 и ТНО…7 соответствуют графикам на рис. 5 и 6 соответственно.

После включения галогенной лампы она медленно входит в рабочий режим, а после её выключения лампа должна охладиться прежде, чем её можно включать повторно. Поэтому между режимами экспонирования лампы такого типа полностью не выключаются, а переводятся в дежурный режим горения. Из дежурного режима горения (режима ожидания) в режим горения на максимальной мощности лампы переходят практически мгновенно.

Фирма S.Theimer производит осветительные системы типа Rapid, в которых галогенные лампы полностью отключаются между циклами экспонирования в связи с сокращенным временем поджига таких ламп. Лампы для системы Rapid имеют мощность от 1500 до 3500 Вт.

Для изготовления всех типов источников света фирма S.Theimer использует только самые чистые материалы, необходимое качество которых могут обеспечить лишь немногие европейские поставщики.  

Из рассмотренных выше источников света наибольшее применение находят металлогалогенные лампы, используемые в копировальном оборудовании.

Копировальное оборудование является необходимым и широко распространенным видом оборудования в полиграфии. Его производят десятки фирм, в производственной программе которых сотни моделей копировальных рам. Поэтому ассортимент металлогалогенных ламп, необходимых для оснащения копировального оборудования, велик. В рамах используются лампы различной мощности (от 0,5 до 8,0 кВт) с различными геометрическими размерами и конструкциями цоколя и токоподводящих элементов. И как следствие этих отличий - производство металлогалогенных ламп с различными электрическими параметрами их горения - рабочее напряжение и рабочий ток. Эти параметры лампы являются главными, определяющими при прочих равных условиях пригодность источника света для конкретной копировальной рамы.

В настоящее время существует около 200 разновидностей металлогалогенных ламп, производимых для оснащения копировального оборудования. Поэтому, не удивительно, что полиграфические предприятия зачастую сталкиваются с трудностями при замене вышедшего из строя источника света. Эти трудности возникают, когда не известна маркировка лампы и фирма - изготовитель.

Эту проблему мы поможем Вам решить.

Как заказать необходимый источник света ?

В «Компанию Таймер-М» постоянно обращаются работники полиграфических предприятий с просьбой подобрать источник света для полиграфического оборудования. Опыт работы по выбору требуемого источника света показал, что возможность правильного выбора и продолжительность этой процедуры во многом зависят от того, насколько полной информацией по требуемому источнику света владеет заказчик.

В «Компании Таймер М» разработана форма заявки на источник света,

содержащая все основные вопросы, на которые необходимо ответить заказчику.

 

Можно не сомневаться в правильном заказе источника света, если по маркировке лампы или из технической документации на оборудование известно, что изготовителем лампы является фирма S.Theimer и имеется обозначение лампы.

В ряде случаев  можно выбрать лампу фирмы  S.Theimer  для замены ламп, изготовленных другими фирмами, также только по данным о фирме - изготовителе и принятом на этой фирме обозначении лампы.

Однако, если такой информации не существует или её недостаточно, то для выбора лампы необходимо сообщить следующие технические характеристики: габаритные размеры лампы (длину, диаметр колбы), расстояние между электродами, конструкцию цоколя, мощность лампы и рабочее напряжение, подаваемое на лампу во время её горения. Важными являются также сведения о фирме - изготовителе оборудования, модели оборудования, годе её выпуска. Следует уточнить, в каком режиме находится лампа в копировальной раме между циклами экспонирования: отключается полностью или переключается на режим пониженной мощности (режим ожидания).

Все геометрические параметры источника света можно измерить на имеющейся лампе. По образцу лампы можно сделать и чертеж цоколя. Мощность лампы и рабочее напряжение лампы можно установить по технической документации, электрическим схемам оборудования или путем измерений с использованием необходимых электрических приборов. Такие измерения должны проводить соответствующим образом подготовленные технические специалисты, имеющие допуск к работе с электрооборудованием.

Часто, заказывая лампу, ошибочно указывают вместо рабочего напряжения лампы, напряжение, подаваемое на оборудование (220 В или 380 В). Эти напряжения могут иметь одинаковые значения очень редко только из-за  случайного совпадения.

При замере рабочего напряжения лампы следует учитывать положение переключателя мощности лампы, который имеется, например, у большинства современных копировальных рам. Измерение рабочего напряжения лампы следует производить в положении переключателя, соответствующего мощности - 100 %.

При заказе источника света полезно сообщить также данные о типе экспонируемого светочувствительного слоя.

В настоящее время на целом ряде полиграфических предприятий России и стран СНГ эксплуатируются копировальные рамы типа ФК 66 и ФК 116 производства Одесского завода полиграфических машин.

При поставке с завода эти лампы комплектовались отечественными металлогалогенными лампами типа ДРТИ 3000-1 мощностью 3 кВт.

В номенклатуре источников света, серийно производимых фирмой S.Theimer, имеются металлогалогенные лампы, которые могут заменить отечественные лампы ДРТИ 3000-1 и ДРГТ-3000. В таблице приведены основные электрические параметры этих ламп, а также ламп ДРТИ 3000-1 и ДРГТ-3000.

 

 

 

ТН 4000

 

ТН 2160

 

ДРТИ 3000-1

 

ДРГТ-3000

Рабочее напряжение на

лампе, В

 

280

 

240

 

235

 

240 - 290

Номинальная мощность

в рабочем режиме, Вт

 

3500

 

2000

 

3000

 

3000

 

Лампы ТН 4000и ДРГТ-3000 имеют не только близкие электрические параметры, но также одинаковые габариты по длине и одинаковую форму цоколя. Поэтому лампа ТН- 4000 является аналогом лампы ДРГТ- 3000.

Лампа ТН 2160 имеет меньшую, чем ДРТИ-3000-1 мощность. Кроме этого, эта лампа, примерно, на 15 мм короче лампы ДРТИ-3000-1 и имеет другую конструкцию цоколя. Для того чтобы, использовать ТН-2160 в рамах ФК-66 или ФК-116  необходимо несколько изменить конструкцию токоподводящих элементов осветителей в этих копировальных рамах.

 

Как продлить срок службы металлогалогенных ламп?

Следует обратить внимание на то, что срок службы галогенных ламп во многом определяется условиями эксплуатации.

Необходимо соблюдать следующие основные правила эксплуатации источников света в копировальном оборудовании:

1. Эксплуатация лампы в рабочем режиме допускается после работы лампы в дежурном режиме (режиме ожидания) в течение 5-10 минут.

2. Повторное включение лампы должно производиться не ранее, чем через 15 минут после её выключения. За это время лампа остывает, давление паров ртути уменьшается, и создаются благоприятные условия для нового поджига лампы – образования разряда между электродами лампы. Включение лампы в рабочий режим должно производиться через 5-10 минут после поджига лампы.

Сопоставляя указанные выше времена, можно рекомендовать выключать копировальную раму между циклами экспонирования только в тех случаях, когда продолжительность перерыва в работе составляет 30 мин и более.

3. На колбе лампы не должно быть загрязнений. Их следует удалять специальной салфеткой или тканью, смоченной спиртом. В местах загрязнений происходит локальный перегрев колбы, что приводит к выходу лампы из строя.

4. Не допускается включение лампы при выходе из строя вентилятора охлаждения лампы.

5. Необходимо периодически удалять пыль с защитного стекла осветительного устройства копировальной рамы. В противном случае нарушается тепловой режим работы лампы и уменьшается мощность актиничного светового потока, попадаемого на копируемый материал.

Соблюдение этих простых правил позволит существенно продлить срок службы галогенных источников света.

 

Осветительные устройства с металлогалогенными лампами.

В ряде случаев у потребителей копировального оборудования возникает необходимость в приобретении не только источников света, но и осветительного устройства в целом. Фирма S.Theimer изготавливает по отдельному заказу осветительные устройства различной мощности, с лампами 1, 3, 4, 5 и 6 кВт. В комплект поставки осветительного устройства входят металлогалогенная лампа, рефлектор, механический затвор с приводом, вентилятор охлаждения лампы, плата поджига лампы, стеклянный фильтр УФ-излучения, которые объединены в компактную, простую и надежную конструкцию. В комплект поставки осветительного устройства входит также электроаппаратура для поджига лампы и её электропитания в рабочем и дежурном режимах.

Для управления затвором осветителя и для задания продолжительности экспонирования необходимо воспользоваться блоками управления имеющейся копировальной рамы или заказать такой блок управления на фирме S.Theimer.

 

 

НАЗАД