Фотонаборные автоматы

В зависимости от конструкции  барабанного ФНА положение страницы при экспонировании может быть «книжное»  или «альбомное». В фотонаборных автоматах с барабанами большого диаметра или с короткой осью экспонирование выполняется только «книжное», в  ФНА с малым диаметром барабана и длинной осью - «альбомное».

В фотонаборных автоматах  с внешним барабаном фотопленка закрепляется на поверхности барабана эмульсией наружу. В процессе записи барабан вращается и фотопленка экспонируется лазерным лучом, направленным по нормали к поверхности барабана и перемещающимся параллельно его  оси .

Рис.1.3.1.. Лазерное фотонаборное устройство с «внешним барабаном»

 

В современных ФНА с  внешним барабаном практикуется многолучевая запись изображения, когда  одновременно экспонируется несколько (шесть, восемь, двенадцать и более) рядом расположенных точечно-растровых  строк. При этом в качестве источника  света может быть использован  один лазер, луч которого специальной  оптической системой или акустооптическим модулятором расщепляется на несколько  лучей, или несколько лазерных диодов, лучи которых сведены в линейную матрицу. За счет многолучевой записи и большой частоты вращения барабана ФНА этого типа имеют высокую  производительность.

ФНА с внешним барабаном  экспонируют лист фотопленки, длина  которого точно равна длине окружности барабана. Это исключает возможность  последовательного вывода изображений  небольшого формата, что снижает  гибкость использования такого устройства. Кроме того, пленка на барабане фиксируется  вакуумной системой. С учетом большой  частоты вращения барабана такая система является узлом повышенного риска отказов. К тому же фиксация пленки на внешнем барабане - процесс довольно длительный. Действительно, пленку нужно отмотать из кассеты (или подать лист из кассеты, если автомат листовой), обрезать ее по требуемой длине, пропустить вокруг барабана, обжать ее, включить вакуумный прижим и зафиксировать пленку, привести барабан в исходную позицию. Лишь после этого можно начинать экспонирование. Снятие пленки с барабана также требует определенного времени. Все это приводит к тому, что при чрезвычайно высокой скорости собственно экспонирования фотонаборные автоматы с внешним барабаном по производительности несколько уступают автоматам с внутренним барабаном.

При кажущейся простоте внешнего барабана он довольно сложен и дорогостоящ по следующим причинам:

• Чтобы разместить лист фотопленки, например формата А2 (420х588 мм), диаметр барабана должен быть не менее 135 мм. На самом деле его диаметр больше. Кроме того, требуется подвести вакуумную систему и обеспечить ее работу во время вращения барабана.
• Чтобы обеспечить требуемую скорость записи, необходимо вращение барабана с достаточно большой скоростью. Раскрутить тяжелый барабан и удерживать стабильную высокую скорость не так просто. Нужен мощный двигатель, появляются очень высокие требования к подшипникам и распределению массы барабана с целью избежания его биения. Сама конструкция должна быть тяжелой и устойчивой.
• При вращении барабана пленка стремится сорваться с поверхности барабана и необходим вакуум, чтобы прочно удерживать ее на месте.
• Поскольку перед записью пленка должна быть порезана на листы, то ее дальнейшее хранение в специальных кассетах и проявление из таких кассет приносит дополнительные неудобства по сравнению с рулонной пленкой.

При использовании многолучевой записи в ФНА с внешним барабаном  удается снизить частоту его  вращения и избежать вышеперечисленных  проблем, однако усложняется управление пучком лазерных лучей. Это связано  с невозможностью обеспечить одинаковую интенсивность всех лучей, что приводит к некоторой неоднородности получаемого  изображения, которую можно обнаружить при снижении оптической плотности  на экспонированной фотопленке до 3,2-3,4 D. Достоинство у ФНА с внешним  барабаном всего одно - источник света находится очень близко к фотоматериалу и луч всегда попадает на него под углом 90°. Естественно, геометрия записываемой точки и ее «жесткость» практически идеальные.

Ввиду большого количества недостатков и высокой стоимости  ФНА с внешним барабаном сейчас встречаются редко, несмотря на то что они позволяют записывать изображение с разрешающей способностью до 5000 dpi.

2. Основные технические характеристики ФНА

 

 Основными техническими характеристиками фотонаборных автоматов являются формат записи, разрешение и размер пятна, линиатура растра, повторяемость, скорость записи.

2.1.Формат

Различают максимальный формат и формат экспонирования. Этот параметр ФНА должен соответствовать формату  используемой печатной машины или перекрывать  его. В ином случае придется применять  ручной монтаж пленки, что для цветной  печати приведет к снижению ее качества.

2.2.Разрешение  и размер точки

Под разрешением (разрешающей  способностью) понимается количество точек, воспроизводимых лазерным лучом, на единицу длины (обычно на дюйм) фотоматериала. Поскольку запись лазерным лучом связана с синхронизацией движения либо пленки, либо развертки луча, разрешающая способность не может плавно изменяться. Все ФНА имеют несколько фиксированных значений разрешающей способности. Эти фиксированные значения все производители фотонаборных автоматов делают приблизительно одинаковыми, поскольку они должны удовлетворять требованиям теории растрирования. Вот наиболее часто встречающиеся значения: 1270, 1693, 2032, 2540, 3387, 4064, 5080 dpi. Используются и другие значения разрешения, например 1219, 1372, 2400, 2438 и т.д. Разрешение во многом определяется конструкцией сканирующей и оптической систем, применяемым лазером и программным обеспечением. Использование специальных алгоритмов растрирования и различных программно-аппаратных усовершенствований, предлагаемых производителями, во многих случаях позволяет обеспечить достаточно хорошее качество при разрешении 2400 dpi. Разрешение выше 2400 позволяет достичь высокого результата при более высоких линиатурах растра, которые во многих странах считаются стандартом.

Идеально, если бы диаметр  точки (пятна) изменялся при каждом изменении разрешающей способности. При этом размер точки (диаметр пятна) должен быть обратно пропорционален разрешению (если диаметр пятна d выразить в микрометрах, а разрешение r - в  точках на дюйм, d = 25400/r). Создатели современных ФНА стремятся к этому. Если такое удается, то фотонаборный автомат называют линейным.

Как правило, все ФНА с  внутренним барабаном имеют несколько  переключаемых размеров точки. Чтобы  достичь этого, требуется усложнять  механизм и оптическую систему ФНА. Поэтому хотя размер точки и изменяется, он не всегда соответствует идеально требуемому. Более дешевые и простые ФНА капстанового типа имеют всего один или два размера точки.

 

2.3.Линиатура растра

Этот параметр в большинстве  случаев характеризует не сам  фотонаборный автомат, а растровый  процессор. Диапазон допустимых линиатур, как правило, жестко связан с разрешением (если разрешение составляет r dpi, то линиатура растра Lin = r/16 lpi). Исключения возможны как в сторону чрезмерного увеличения линиатуры за счет использования «запланированной нелинейности», так и путем простого ограничения допустимой линиатуры.

Практически требования к  линиатуре определяются характером печатной продукции. Для журнальной продукции линиатура обычно составляет 133-150, реже 175 lpi, для рекламной иногда достигает 200 lpi. Следует заметить, что предел различимости растровой структуры оттиска невооруженным глазом находится на уровне 200 lpi.

2.4.Повторяемость 

При изготовлении пленок для  последующей цветной печати производится растрирование и вывод на ФНА  четырех цветоделенных пленок для голубой, пурпурной, желтой и черной краски. Как правило, все четыре цвета выводятся последовательно друг за другом. Естественно, при печати совокупность цветных растровых точек должна правильно передать изображение. Если происходит довольно сильное смещение, то изображение теряет правильную цветопередачу и геометрические размеры.

Повторяемость характеризуют  максимальным несовмещением точек по формату на определенном количестве подряд выведенных фотоформ. Современные фотонаборные автоматы имеют очень хорошие показатели по этому параметру. Например, у барабанных ФНА практически стандартом стало значение ± 5 мкм, а у ФНА капстанового типа этот параметр находится в пределах 25-40 мкм.

 

2.5.Скорость записи

Все современные автоматы обладают очень высокой скоростью  записи растрированного изображения, которая зависит от конструкции (частота вращения дефлектора, скорость перемещения фотоматериала или  записывающей головки) и используемого  для вывода значения разрешения. Чем  больше значение разрешения, тем меньше скорость записи. Скорость записи выражают в количестве сантиметров экспонированного фотоматериала максимальной ширины для конкретного ФНА в минуту (см/мин).

3.Пример фотонаборного  автомата(DRYSETTER)

Фотонаборный автомат  DrySetter реализует так называемую «сухую» технологию вывода пленок. С его применением из процесса создания цветоделенных пленок исключаются какие бы то ни было химические реактивы. Помимо экологических преимуществ этот автомат отличают еще и высокие технические параметры.

Принцип функционирования автомата DrySetter в значительной мере напоминает работу Herkules Pro. Рулонный материал, чувствительный к инфракрасному излучению, располагается по внутренней поверхности барабана, по оси которого движется лазер с отклоняющей призмой и ряд за рядом экспонирует материал (Рис.3.1,а).

Материал состоит из четырех  слоев: полиэстровой основы, слоя угольного порошка, чувствительного к лазеру слоя и прозрачной защитной пленки. После экспонирования на участках, засвеченных лазером, угольный порошок прилипает к верхней защитной пленке. На неэкспонированных участках порошок остается прикрепленным к основе (рис. 3.2 ). Комплекс DrySetter состоит из двух устройств - экспонирующего автомата и отделителя/ламинатора (рис. 3.1, б ).

Рис. 3.1. Принципиальные схемы: а - фотонаборного автомата DrySetter; б - отделителя/ламинатора

 

По кинематике такой комплекс напоминает фотонаборный автомат с  проявочной машиной типа on-line. После экспонирования по конвейеру материал попадает в отделитель/ламинатор, в котором он и разделяется на две части, затем основа с оставшимся порошком покрывается защитной ламинирующей пленкой. Фотоформа готова.

Рис. 3.2. Схема «сухого» процесса получения фотоформ

 

Помимо экологической  чистоты «сухой» процесс обеспечивает целый ряд преимуществ. С точки  зрения качества выполнения фотоформы  «сухой» процесс обеспечивает поразительный  диапазон плотностей. Минимальная плотность (прозрачные участки) составляет менее 0,04 D, в то время как максимальная (непрозрачные участки) - более 4,0 D. При  этом невозможно возникновение неравномерности  плотности на сплошных участках. Растровая  точка имеет очень твердую  форму с хорошо выраженными краями. Так как материалы экспонируются  при помощи инфракрасного лазера, то они не чувствительны к дневному свету и для работы не требуется  затемненное помещение. С точки  зрения организации работы использование  DrySetter также имеет большое преимущество. В процессе не применяются химреактивы и, следовательно, не требуется вода. Все, что нужно для начала работы, - это источник переменного тока. Помещение, в котором установлено оборудование, может быть обычным офисным кабинетом, так как в случае с DrySetter не требуется даже вытяжка. Немаловажным является и экономический аспект использования DrySetter. Стоимость комплекса приблизительно соответствует стоимости аналогичного по классу фотонаборного автомата с проявочной машиной. Но при достаточно близкой стоимости обычных и «сухих» пленок пользователь не расходует средства на химикаты, воду, оборудование по кондиционированию помещения, в котором эксплуатируется фотонаборный автомат, утилизацию жидких отходов. Кроме того, «сухой» процесс включает меньше технологических стадий, и, как следствие, получение форм требует меньшего времени.

Уникальная пленка для  «сухой» технологии Dry Film разработана фирмой Polaroid Graphics Imaging. Помимо Dry Film для работы также необходима и специальная защитная пленка, используемая в ламинаторе.

Заключение

 

Появление на рубеже 80-х годов  прошлого века фотонаборных автоматов  для производства цветоделенных фотоформ привело к качественному скачку в полиграфической отрасли, на порядок возросли: качество, скорость, удобство, простота. Выводные устройства первых поколений, предназначенные для работы на фотоматериале, были ориентированы на текстовый сигнал и соответственно назывались фотонаборными автоматами (ФНА). Интеграция средств обработки текста и иллюстраций привела к появлению фотовыводных устройств, формирующих на фотоматериале растровое изображение полосы издания в целом, содержащей как текст так и иллюстрации, но в специальной литературе и полиграфической практике за ними осталось старое название – ФНА.   В допечатной стадии классического полиграфического процесса, основанного на создании промежуточных растровых изображений на фотопленке (растровых фотоформ),   ФНА в комплексе с растровым процессором (RIP) занимает ключевое место.  От качества работы ФНА зависят основные параметры полиграфического оттиска.Они бывают капстановые, с внутреннем и внешним барабаном.

Несмотря на то, что большинство  производителей отказалось от выпуска  фотонаборных автоматов, они до сих  пор являются составной частью полиграфического производства.