Elektryczność statyczna przypomina troche kłopotliwy świąd, który staje się tak drażniący, że kończymy w gabinecie lekarskim. Nie jest on jednak zjawiskiem, o którym chcielibyśmy aby ktokolwiek inny wiedział. Oczywiście, rozmawiając z osobami zajmującymi się drukiem cyfrowym (lub, jak się często okazuje, nie rozmawiając z nimi) uzyskiwaliśmy podobną reakcję: „tak, spotkaliśmy się z tym zjawiskiem, jednak nie chcemy o tym rozmawiać – chociaż u nas już nie występuje”.
Przedmiot ten to elektrostatyka, a nie świąd – jednak jest on traktowany jako temat tabu. Drukarze nie chcą przyznać, że zjawisko to wpływa na ich produkcję i oczywiście producenci pras cyfrowych nie chcą, aby ludzie myśleli, iż elektrostatyka jest problemem związanym z oferowanym przez nich sprzętem. Rzeczywistość jest taka, że nie jest to „problem” wiążący się z samymi systemami druku cyfrowego, ale po prostu jest to powszechny skutek uboczny towarzyszący procesowi drukowania.
W przypadku przemieszczania dużych ilości arkuszy z wysoką prędkością przy jednoczesnym znacznym zakresie usuwania wilgoci, nieuniknionym skutkiem jest powstawanie ładunku elektrostatycznego. Zgoda, niektóre rodzaje technologii druku cyfrowego są pod tym względem znacznie gorsze niż inne, jednak celem niniejszego artykułu nie jest tworzenie rankingu winnych. Zaś sama elektrostatyka nie jest niczym nowym. Arkuszowe litograficzne maszyny drukarskie stawiały czoła temu samemu zjawisku 30 lat temu, chociaż’ na szczęście’ dzisiejsze rozwiązania są oparte na bardziej zaawansowanej technologii niż kawałek szychu zawieszonego nad wylotem urządzenia.
Firma Meech International jest pionierem w dziedzinie technologii kontroli elektrostatyczności od ponad 50 lat i wykonała wiele tysięcy instalacji w branży drukarskiej, opakowaniowej i przetwarzania. Obsługuje ona również inne branże, ponieważ elektryczność statyczna jest spotykana w szerokim zakresie procesów produkcyjnych i środowisk fabrycznych. Dziwną rzeczą jest to, że biorąc pod uwagę olbrzymi poziom strat produkcyjnych, marnotrawstwa i bólu serca związanego z tym zjawiskiem, tak naprawdę jest ono relatywnie łatwe do wyeliminowania.
– Ludzie często nie zdają sobie sprawy z tego, że to elektrostatyka jest powodem sklejania się, nieprawidłowego podawania lub zawijania arkuszy poza rejestr – mówi David Rogers, international product manager ds. kontroli elektrostatyki w firmie Meech. – Rozwiązaniem może być po prostu listwa eliminująca ładunek elektrostatyczny, kosztująca kilkaset Euro, która może być łatwo zamontowana przez operatora urządzenia narażonego na działanie tego ładunku. Niektóre przypadki mogą wymagać większej liczby listew, jednak technologia pozostaje bez zmian, podobnie jak łatwość montażu i skuteczność rozwiązania.
Jednym z największych rozwijających się sektorów korzystających z urządzeń do eliminacji ładunku elektrostatycznego jest rynek druku cyfrowego i mimo, że ludzie mogą wahać się mówić o tym otwarcie, elektrostatyka stanowi tu istotny problem. W ostatnim czasie jeden dobrze znany londyński drukarz (który chce pozostać anonimowy) znacząco poprawił wydajność swojego działu wykańczającego i ograniczył marnotrawstwo przez wyposażenie dwóch pras cyfrowych w systemy eliminacji ładunku elektrostatycznego.
Elektryczność statyczna powodowała problemy przy kolejnych operacjach wykańczających, w szczególności na falcerce w miejscu, gdzie podajnik często nie mógł rozdzielić arkuszy, co powodowało wiele frustracji, zauważalny spadek wydajności i wzrost strat.
Firma Meech przeprowadziła inspekcję na miejscu. Później, jeden z operatorów prasy zainstalował listwę eliminującą ładunek elektrostatyczny w czasie niespełna 30 minut. Od tego momentu problemy powodowane przez ładunek elektrostatyczny występujący w materiale przestały istnieć. Jak przyznaje kierownik działu wykańczającego przedsiębiorstwa, było to „czymś w rodzaju objawienia – porządne i proste rozwiązanie, które pozwoliło przezwyciężyć bardzo duży problem”.
Podobnie jak w przypadku tej londyńskiej firmy, zwykle to nie drukarz ale pracownik wykonujący operacje wykańczające ostatecznie zmaga się z arkuszami, które nie chcą pójść tam, gdzie powinny. I jak na ironię, to właśnie producent sprzętu wykańczającego często musi zapewnić antidotum dla ładunku elektrostatycznego wytworzonego podczas drukowania.
Jednym z takich producentów jest IBIS Integrated Bindery Systems, które dostarcza na rynek druku cyfrowego rozwiązania w zakresie zszywania siodłowego i klejenia. – Oferujemy systemy wykańczające pracujące w trybie in-line (przyłączenia) lub off-line (autonomicznym). Elektrostatyka może stanowić utrudnienie w obydwóch procesach, chociaż zwykle skala problemu jest mniejsza w przypadku pracy off-line ponieważ materiał ma więcej czasu na ponowne wchłonięcie wilgoci i utratę ładunku. – mówi John Cracknell, dyrektor zarządzający.
– Ponieważ prędkości druku cyfrowego wzrastają a materiały lekkie są nadal stosowane, elektrostatyka stanie się jeszcze większym problemem w branży. – Lekki materiał szybciej traci wilgoć i wykazuje większą tendencję do przywierania.
– Ludzie muszą zaakceptować konieczność wyposażenia prasy lub sprzętu wykańczającego w system eliminacji ładunku elektrostatycznego. Systemy tego typu nie są wymagane w każdej sytuacji i tylko około połowa naszych klientów je posiada - na ogół zależy to od typu stosowanej prasy cyfrowej. Jeżeli system jest konieczny, rozwiązanie jest dosyć proste i zwykle niedrogie, zwłaszcza jeżeli weźmiemy pod uwagę poprawę wydajności.
Paul Attew jest dyrektorem do spraw sprzedaży w firmie Watkiss Automation z siedzibą w Bedfordshire:
– Dostarczamy szeroki asortyment sprzętu wykańczającego dla cyfrowych maszyn drukarskich i elektrostatyka jest częścią tego środowiska w więcej, niż jednym znaczeniu. Zjawisko to jednak nie powinno stanowić problemu, wystarczy że będziemy z nim prawidłowo postępować. Dwa z naszych produktów - system do produkcji broszur PowerSquare 200 i system do wykańczania dokumentów (DFS) - są standardowo sprzedawane z mechanizmem umożliwiającym usuwanie ładunku elektrostatycznego.
– Instalujemy urządzenia firmy Meech od lat i bez tego, te dwa systemy do produkcji broszur nie działałyby dobrze, ponieważ arkusze sklejałyby się ze sobą w takim stopniu, że łączenie stron w książki byłoby prawie niemożliwe. – mówi Paul Attew. – Jakkolwiek, przez lata zdobyliśmy dosyć duże doświadczenie w zakresie kontroli elektrostatyki i w konsekwencji, nigdy nie stanowiła ona problemu dla naszych klientów.
Jak zatem można zapobiegać elektryczności statycznej? – Elektryczność statyczna jest podatna na warunki pogodowe i będzie silniej oddziaływała w chłodne i suche dni. –mówi David Rogers. – Jeżeli materiał jest przechowywany w warunkach umiarkowanej wilgotności, pozwola to przynajmniej ograniczyć elektrostatyczność, tak więc dobrym sposobem jest spróbowanie utrzymania odpowiedniego poziomu wilgoci w atmosferze i unikanie narażenia materiału przed drukiem na skrajne warunki temperaturowe. Idealne warunki to wilgotność względna 52% i temperatura 21 stopni Celsjusza. Oczywiście, niewiele maszyn drukarskich ma luksus pracy w klimatyzowanych halach, jednak jeżeli wilgotność względna otoczenia spadnie poniżej 35%, przewodność papieru znacząco spada i następuje znaczny wzrost poziomu ładunku elektrostatycznego.
– Istnieje możliwość zakupu prostego przyrządu do pomiaru rezystancji. Wykonanie pomiaru dla papieru dobrze ukazuje potencjalne trudności. W przypadku pras cyfrowych, do których materiał podawany jest z rolki, problemy związane z elektrostatycznością często nie są oczywiste do momentu podzielenia materiału na arkusze.
– Jednakże samo prawidłowe przechowywanie przypuszczalnie nie będzie wystarczające. System eliminacji ładunku elektrostatycznego złożony z listwy jonizującej i transformatora można zainstalować na prasie cyfrowej robiąc niewielką inwestycję. Dla zapewnienia skutecznego działania, listwy jonizujące od niektórych producentów wymagają ustawienia bardzo blisko materiału, co nie zawsze jest takie łatwe. – Zdaniem Davida Rogersa, listwy AC firmy Meech działają przy dużych odległościach od powierzchni materiału i ich kąt ustawienia można łatwo zmieniać, co oznacza możliwość neutralizacji większej powierzchni. Ruchome elementy mocowania ułatwiają dokonywanie zmian w ustawieniu listwy.
– Jedną z głównych kwestii dotyczących każdej listwy jonizującej jest utrzymywanie bolców w czystości, gdyż w trakcie pracy przyciągają kurz i zabrudzenia, a ich zanieczyszczenie dramatycznie obniża efektywność działania urządzenia. – doradza David Rogers. – Czyszczenie nie powinno być czasochłonnym zadaniem i może zostać skutecznie przeprowadzone przy użyciu jedynie szczoteczki do zębów. Należy uważać próbując przezwyciężyć zjawisko elektrostatyki tylko przez regulację wilgotności w otoczeniu. Generalnie nie jest to skuteczne i może być źródłem innych problemów, takich jak pofalowanie brzegów arkuszy.
Ostatnią kwestią, której nie należy pomijać jest zdrowie i bezpieczeństwo. Osoba zatrudniona przy cyfrowych maszynach drukarskich nie jest narażona na takie same zagrożenia związane z elektrostatyką, jak na przykład osoby pracujące przy szybkobieżnych rolach czy systemach przewijających. Jedna z wielu niepożądanych sytuacji napotykanych przez Meech na przestrzeni lat dotyczy pracowników nadzorujących. Bez ich wiedzy, w ich ciałach powstawał tak duży ładunek elektrostatyczny generowany przez poruszające się obok urządzenia, że w trakcie późniejszego czyszczenia przez nich prasy dochodziło do zapłonu rozpuszczalników.
W niektórych branżach elektrostatyka bywa tak groźna, że może spowodować przewrócenie się człowieka. Na szczęście nie dotyczy to pras cyfrowych. Jakkolwiek, w środowisku pracy, gdy operator nie spodziewa się porażenia, ładunek elektrostatyczny może doprowadzić do upuszczenie przez niego trzymanego przedmiotu lub nawet uderzenie własnym ciałem o maszyny ... co może oznaczać wizytę u lekarza.
