مكونات الجهد العالي لصناعة الطباعة HVC Print Tech

مكونات الجهد العالي لصناعة الطباعة (التصوير الكهروضوئي والتجفيف)

الملخص

تطورت صناعة الطباعة من مطابع ميكانيكية بسيطة إلى أنظمة تصنيع رقمية متطورة للغاية، ويكمن جوهر هذا التطور في فئة بالغة الأهمية من المعدات: مكونات الجهد العالي. في الطباعة الكهروضوئية، تقوم محطات الشحن بالتفريغ الهوائي والأسطواني بترسيب شحنات دقيقة، ونقل الحبر إلى الوسائط، ومعادلة الشحنة المتبقية - كل خطوة يتم التحكم فيها بواسطة مصدر جهد عالٍ، ويحدد استقراره كثافة الطباعة، وموضع النقاط، وموثوقية الجهاز. تستنتج هذه المقالة معادلات الشحنة والقوة والتموج الكامنة وراء عملية الطباعة، وتترجمها إلى قواعد اختيار المكثفات والمقاومات لبيئة الطباعة المشبعة بالأوزون، وتختتم بحالة عملية تربط تموج مصدر الطاقة بظهور خطوط غير مرغوب فيها في الطباعة.

1. سياق التطبيق: يقوم الحقل بعملية الطباعة

يُستخدم التيار الكهربائي عالي الجهد بشكل أساسي في الطباعة، وتحديدًا في عملية الطباعة الكهروضوئية، المعروفة باسم الطباعة الليزرية أو الرقمية. وتعتمد هذه العملية برمتها على التحكم الدقيق في الشحنات الكهربائية. يقوم أسطوانة الشحن بتطبيق جهد سطحي منتظم على الموصل الضوئي، ثم يقوم الليزر بتفريغ مناطق محددة لتكوين الصورة الكامنة، وتنجذب جزيئات الحبر المشحونة إلى الصورة، وتقوم محطة النقل بنقل الحبر إلى الورق - كل خطوة تتم بفضل مصدر جهد عالٍ.

يتحدد جهد السطح على الموصل الضوئي بالشحنة المترسبة على سطحه. بالنسبة لكثافة شحنة سطحية σ على مادة عازلة بسمك d ونفاذية ε_r، يكون الجهد كما يلي:

تخضع عملية نقل الحبر للقوة الكهربائية المؤثرة على كل جسيم مشحون في مجال النقل:

2. المتطلبات الفنية

2.1 استقرار الإمداد وتموجاته. يقوم مصدر الجهد العالي خلف كل محطة بتصفية خرجها باستخدام المكثفات واستشعاره باستخدام مقسمات الجهد. يظهر التموج في مصدر النقل مباشرةً على شكل تباين في الكثافة عبر الصفحة.

2.2 الأوزون وتلوث البيئة. تُنتج محطات التفريغ الهالي الأوزون وأكاسيد النيتروجين التي تُهاجم العوازل والموصلات، ويتراكم غبار الحبر على الأسطح ذات الجهد العالي. يجب تحديد حجم مسار التسرب وفقًا لفئة التلوث الخاصة بالآلة.

2.3 إجهاد المكثف في مصادر الطاقة. تتعرض المكثفات في مصادر الجهد العالي للآلة لانحياز تيار مستمر مستمر مع تموجات وذروات نقل عرضية. يجب أن تحافظ على قيمتها وأن تبقى باردة.

2.4 تقييم مع هامش. تعمل مصادر الطاقة بجهد يتراوح بين 1 و30 كيلوفولت، وتضيف ذروة النقل زيادةً على الجهد الاسمي. لذا، يجب أن يكون تصنيف المكونات ضمن هامش أمان ضد أسوأ الحالات.

الشكل 1 - عملية الطباعة الكهروضوئية: الشحن، والتعريض، والتظهير، والنقل، والدمج - كل محطة جهد عالي تعمل بواسطة مصدر طاقة مرشح يحدد استقراره جودة الطباعة.

3. نقاط ضعف المهندسين (ملاحظات ميدانية)

4. مقارنة المكونات لبيئة الطباعة

كيفية استخدام هذه المقارنة. بالنسبة للطابعة التي تعمل بشكل مستمر في بيئة مليئة بالأوزون، فإن الجزء المخصص للطباعة هو الخيار الموثوق به: فهو يقاوم البيئة، ويحافظ على قيمته، ويبقي المجال مستقرًا طوال فترة العمل.

5. الاختيار وحل HVC

6. دراسة حالة هندسية (مرجع)

بعد عام من الاستخدام، اكتشف أحد مصنعي آلات الطباعة الرقمية وجود تشوهات لونية على جميع الصفحات بنفس درجة اللون، بالإضافة إلى علامات سوداء على لوحة التغذية الكهربائية ذات الجهد العالي. وقد تبين أن مكثف الترشيح في وحدة التغذية قد انحرف بفعل التسخين الذاتي، مما أدى إلى تعديل مجال النقل، كما تأثرت مسارات التسرب في اللوحة بالأوزون والغبار. التصميم الجديد:

تعمل المطبعة الآن بكامل طاقتها وبسرعة إنتاجية ثابتة. في الطباعة الرقمية، يُعدّ عنصر الجهد العالي جزءًا من سلسلة معالجة الصورة - حيث يتم ضبط حجم المرشح وفقًا للتموج، وقيمة التسرب وفقًا للبيئة، وقيمة العازل وفقًا للحمل، وتبقى الصفحة مثالية من أول ورقة إلى آخرها.

7. اعتبارات التصميم

• تموج قبل الأجزاء: قم بحساب التموج المطلوب من تفاوت الطباعة، ثم قم بتحديد حجم مكثف المرشح باستخدام ΔV = I/(2πfC).
• فئة التلوث: حدد حجم الزحف لبيئة الأوزون والغبار في المطبعة، مع هامش للتقادم.
• تغليف مقاوم للظروف البيئية: حدد هياكل مقاومة للأوزون ومحكمة الإغلاق ضد الغبار للأجزاء المجاورة للكورونا.
• ثابت عازل: اختر الفئة 1 N4700 حيث يجب أن يظل جهد الشحن ثابتًا عبر التحويلة.
• هامش الجهد: معدل الحد الأقصى للإمداد بالإضافة إلى ذروة التحويل - 1.5 × - 2 × المعدل الاسمي.
• سلامة المريض في حالة النزيف: أضف صمام تنفيس HVR بحيث تقوم محطات الجهد العالي بتفريغ الهواء قبل بدء الخدمة.

قائمة التحقق من الصحة.

1. قم بقياس تموج التيار الكهربائي عند الحمل المقنن وأسوأ حالة لحجم الطباعة.
2. تحقق من مسار التسرب مقابل فئة التلوث لبيئة الصحافة.
3. قم بمراقبة درجة حرارة غلاف مكثفات الترشيح خلال فترة تشغيل كاملة.
4. تأكد من استقرار السعة الكهربائية ضمن نطاق درجة حرارة التشغيل.
5. تحقق من وقت تفريغ محطات الجهد العالي قبل بدء الخدمة.

8. المراجع

1. آر إم شافرت، التصوير الكهربائي، طبعة منقحة. لندن، المملكة المتحدة: فوكال برس، 1975.
2. سي إف كارلسون، "التصوير الكهروضوئي"، براءة اختراع أمريكية رقم 2,297,691، 1942.
3. ج. كوفيل، إ. كوفيل، و و. س. زينجل، أساسيات هندسة الجهد العالي، الطبعة الثانية. أكسفورد، المملكة المتحدة: نيونس، 2000.
4. إيك 60384-8، المكثفات الثابتة للاستخدام في المعدات الإلكترونية - الجزء 8: المكثفات الثابتة ذات العازل الخزفي، الفئة 1جنيف: اللجنة الكهروتقنية الدولية، 2011.
5. إتش. بلوهم، أنظمة الطاقة النبضية: المبادئ والتطبيقاتبرلين، ألمانيا: سبرينغر، 2006.
6. 王兆安、刘进军主编,《电力电子技术》(تقنية إلكترونيات الطاقة), 第5版. 北京: 机械工业出版社، 2009. (بالصينية)

صفحات منتجات HVC ذات الصلة: مكثفات مقابض الأبواب عالية الجهد · مرجعية المكثف.