Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Июня 2013 в 18:08, реферат
Фотонабор - процесс изготовления фотоформ (в виде диапозитивов или негативов) полос печатных изданий для последующего изготовления печатных форм. Выполняется с помощью специализированных фотонаборных машин, использующих для формирования знаков вещественный носитель, электронно-лучевой прибор или лазер.
Введение
Фотонабор - процесс изготовления
фотоформ (в виде диапозитивов или
негативов) полос печатных изданий
для последующего изготовления печатных
форм. Выполняется с помощью
История фотонабора началась в 1898 году с предложения У. Фризе-Грина вместо набора литер изготавливать шрифтовые символы с помощью фотографии и травления. В 1944 году во Франции была создана первая фотонаборная машина. К 1950 году наблюдается серийное производство фотонаборных машин. Оборудование совершенствуется, технологические возможности расширяются.
Ранее существовали выводные устройства, которые были способны выводить только текстовую информацию, - на английском языке они назывались typesetter (дословно «шрифтонаборное устройство»). В русском варианте появился термин «фотонаборный автомат». С разработкой языка PostScript появились выводные устройства, способные выводить совместно и текст, и полутоновые изображения. Таким устройствам на западе дали новое название «imagesetter» (дословно «устройство для вывода изображений»). В отечественной же терминологии продолжали и продолжают до сих пор пользоваться термином «фотонаборный автомат».
Главной и единственной задачей ФНА является запись (экспонирование) на фотоплёнку предварительно отрастрированного изображения. В качестве записывающего элемента в ФНА используется лазерный источник света.
Основным признаком, по которому фотонаборные автоматы относят к тому или иному типу, является схема построения, которая определяет характер размещения и транспортирования фотоматериала и способ развертки изображения. В настоящее время лазерные фотонаборные автоматы имеют три принципиально разные схемы построения:
По типу лазера ФНА можно разделить на:
Тип лазера определяется в основном физико-химическими свойствами и чувствительностью экспонируемых материалов. В устройствах используются следующие типы лазерных источников света:
Чаще всего используются полупроводниковые лазеры. Это объясняется следующими достоинствами:
1. Миниатюрностью: теоретическая минимальная длина резонатора близка к 10 мкм, а площадь его поперечного сечения
2. Высоким КПД преобразования
энергии накачки в излучение,
приближающимся у лучших
3. Удобством управления:
низкие напряжения и токи
Полупроводниковым лазерам присущи и определенные недостатки, из них принципиальными можно считать следующие:
1. Невысокая когерентность излучения (в сравнении, например, с газовыми лазерами.
2.Большая угловая расходимость.
3. Эллиптический астигматизм.
4.резкое уменьшение мощности излучения при повышении температуры.
В устройствах для изготовления флексографских печатных форм и форм глубокой печати методом прямой возгонки формного материала могут применяться мощные СО2-лазеры с длиной волны 10,6 мкм. Но широкое применение СО2-лазеров для выпуска высококачественной продукции невозможно. Дело в том, что при длине волны излучения 10,6 мкм его практически невозможно сфокусировать в пятно диаметром меньше 50 мкм, а следовательно, устойчивое воспроизведение элементов размером 15-20 мкм оказывается проблематичным.
Известны выводные устройства, в которых используется несколько одинаковых лазеров для записи изображения. Например, в фотовыводном устройстве FujiFilm Luxel F9000 может быть установлено от одного до трех лазеров.
Фотоматериал располагается в плоскости и перемещается (непрерывно или дискретно), осуществляя развертку изображения по вертикали. Горизонтальная развертка изображения производится непрерывно вращающимся многогранным, а иногда качающимся одногранным, зеркальным дефлектором (Рис. 1.1.1).
Рис. 1.1.1. Лазерное фотонаборное устройство плоскостного типа.
Положение четырех страниц формата А4 при экспонировании с помощью ФНА капстанового типа всегда «книжное» .
Основными достоинствами ФНА капстанового типа являются простота конструкции, достаточно высокая надежность, низкая цена. К другим достоинствам этих фотонаборных автоматов можно отнести возможность записи большого по длине участка пленки. Максимальная длина ограничивается только возможностями растрового процессора и реже емкостью приемной кассеты (когда она невелика). Определенным достоинством следует считать и относительно малые размеры.
Недостатки ФНА капстанового типа обусловлены построением оптической системы, погрешностями изготовления и работы вращающихся многогранных дефлекторов и механизма протяжки фотопленки.
Оптические системы в лазерных фотонаборных автоматах с плоскостной разверткой, т.е. в автоматах капстанового типа, в зависимости от взаимного расположения фокусирующего объектива и развертывающего изображение дефлектора бывают двух типов: с послеобъективной и дообъективной разверткой.
Системы с послеобъективной разверткой характеризуются малогабаритными объективами простой конструкции, так как всегда работают в параксиальной области и требуют корректировки лишь сферической аберрации. Трудность в использовании этого типа оптической системы в капстановых ФНА заключается в криволинейности поля изображения точечно-растровой строки, что требует дополнительных средств для компенсации этой криволинейности. При записи изображения на плоском поле погрешность, связанная с этим, может быть сведена к минимуму применением объектива с очень большим передним рабочим отрезком, что приведет к значительному увеличению протяженности оптической системы. Наибольшее распространение получил метод компенсации криволинейности поля изображения с помощью дополнительных зеркал или линз. В связи со сложностью конструкции оптической системы послеобъективная развертка редко используется в ФНА капстанового типа, но широко применяется в фотонаборных автоматах, где фотоматериал располагается на внутренней поверхности барабана.
Системы с дообъективной разверткой наиболее часто применяются в ФНА с плоским расположением фотоматериала. Эти системы имеют сложные многокомпонентные линзовые или зеркально-линзовые объективы, обеспечивающие телецентрический ход лучей. Сложность их конструкции объясняется необходимостью компенсировать внеосевые аберрации, поскольку объективы работают в широких наклонных пучках лучей, особенно при использовании дефлекторов с большим углом отклонения. Такие объективы компенсируют криволинейность поля изображения линии растра и неравномерность скорости движения луча вдоль растровой строки. В системах с дообъективной разверткой вследствие того, что лазерный луч попадает в фокусирующий объектив под разными углами в процессе сканирования, сканирующее пятно имеет разную форму: по краям формата записи - эллиптическую, а в центре - круглую. Это в свою очередь сказывается на качестве изображения.
Для поддержания межстрочного расстояния с высокой точностью в капстановых фотонаборных автоматах приходится применять исключительно прецизионные дефлекторы, процесс изготовления которых является очень сложным. Кроме того, как бы точно ни был изготовлен дефлектор, при его эксплуатации изнашиваются опоры вращения вала, что приводит к неизбежному биению оси вращения дефлектора. Поэтому для обеспечения нечувствительности процесса сканирования к угловым ошибкам дефлекторов, т.е. к малым отклонениям зеркальных граней дефлекторов от заданного положения, во многих ФНА применяются специальные системы коррекции пространственного положения луча. Простейшие из этих систем основаны на использовании цилиндрической или тороидальной оптики.
Привод протяжки пленки в фотонаборных автоматах капстанового типа, в которых используются приводные барабаны или лентопротяжные валики, должен обеспечивать пошаговое продвижение пленки по отношению к оптической системе. Каждому пробегу лазерного луча «поперек» пленки соответствует ее сдвиг на один шаг «вдоль». Величина шага зависит от разрешения и составляет 0,005-0,02 мм. Проскальзывание между пленкой и приводными валами приводит к искажениям изображения и несовпадению между двумя экземплярами одной и той же работы, проявляющемуся как отклонение размеров в направлении движения пленки.
Для уменьшения этих искажений используют специальные фрикционные материалы для поверхностей приводных валов, системы стабилизации натяжения фотоматериала и усилия прижима.
Фотонаборные устройства типа «капстан» можно охарактеризовать как простые и экономичные устройства для выпуска продукции, не требующей высокой линиатуры (152-200 lpi), при средней производительности. Основным недостатком капстановых выводных устройств является относительно низкая повторяемость (40-50 мкм для наиболее простых моделей, 25 мкм для высокоточных).
Формный материал располагается на внутренней поверхности неподвижного барабана или полубарабана, а развертка изображения осуществляется по вертикали за счет непрерывного вращения дефлектора с одной отражающей гранью (зеркало, прямоугольная призма или пентапризма) и по горизонтали за счет перемещения дефлектора и оптической системы вдоль оси барабана. После окончания записи фотоматериал перематывается из сдающей кассеты в приемную (Рис.1.2.1).
Рис. 1.2.1.Лазерное фотонаборное устройство с «внутренним барабаном»
Фотонаборные автоматы, работающие по принципу «внутренний барабан», сегодня являются наиболее популярными . Автоматы работают следующим образом. Пленка из подающей кассеты поступает на внутреннюю поверхность полого полубарабана. Там пленка фиксируется при помощи вакуумной системы, создающей разрежение на барабане под пленкой (так, например, сделано в автомате Herkules Pro), или системы механических прижимных валов.
Вакуумная система фиксации фотоматериала с точки зрения качества позиционирования предпочтительнее, чем механическая. Она обеспечивает очень плотное прилегание фотоматериала по всей поверхности внутреннего барабана, но является узлом с большей вероятностью отказа, чем механическая система. Ставить тот или иной тип системы фиксации в соответствие с форматом вывода представляется необоснованным. Например, в автоматах фирмы Heidelberg Prepress ФНА Quasar формата 52 см имеет механическую систему фиксации. Herkules Pro формата 74 см - вакуумную, а самый большой в этом ряду Signasetter формата 102 см также оснащен механической системой.
После размещения и фиксации фотоматериала на внутреннем барабане лазер и оптическая система, расположенные на каретке точно на оси барабана, перемещаются вдоль этой оси. При этом модулированный лазерный луч отклоняется поперек направления движения при помощи вращающейся призмы. После экспонирования фиксация пленки снимается и материал протягивается, поступая в приемную кассету.
Привод вращения сканирующей
призмы осуществляется электродвигателем,
который также расположен на каретке.
В большинстве последних
Способ передвижения источника света вдоль оси барабана имеет разные технические реализации. Например, каретка с лазерным источником перемещается вдоль специальных направляющих на магнитной подвеске или механическим червячным приводом.
Важным обстоятельством при записи изображения является то, что расстояние от сканирующей призмы до фотоматериала всегда постоянно, так как луч находится в центре цилиндра и попадает на пленку под углом 90°, следовательно, геометрия пятна всегда идеальна и представляет собой окружность.
Одной из проблем автоматов с внутренним барабаном является высокая точность его изготовления, которая должна быть обеспечена в пределах 2 мкм, и точность в соосности барабана с оптической осью, вдоль которой перемещается каретка с лазером.
При работе ФНА этого типа необходимо также обеспечить его работу без световых бликов, что означает устранение возможности экспонирования на пленке отраженного от поверхности барабана луча, при котором возникает наведенная засветка материала. Можно для этого применять барабан с ограниченным углом разворота, но это уменьшает достижимый формат экспонирования.
Фотонаборные автоматы с внутренним барабаном позволяют записывать изображение с растром до 305 lpi и обеспечивают повторяемость ±5 мкм по всему формату.
Фотоматериал (листовой) располагается на внешней поверхности непрерывно вращающегося барабана, а развертка изображения осуществляется по вертикали за счет вращения барабана и по горизонтали за счет перемещения оптической системы вдоль образующей барабана (Рис.1.3.1)