Система с «внешним барабаном»

В отличие от двух рассмотренных выше схем экспонирования, принципиально основанных на использовании одного лазерного луча, в экспонирующих устройствах с расположением пленки на внешней поверхности вращающегося барабана используется одновременная запись несколькими лучами. В качестве источника света используется матрица лазерных диодов, проецируемая на пленку с помощью фокусирующего объектива. Попадание «следов» отдельных лучей в одну линию достигается соответствующей синхронизацией включения строк диодной матрицы.

Размер пятна лазерного луча устанавливается для каждого разрешения в пределах 1000-4000 dpi (для моделей других фирм разрешение может быть еще больше) путем перемещения оптической системы, при этом изображение источников света фокусируется точно на поверхности пленки соответствующим выбором положения фокусирующего объектива. Постоянное поддержание лазерного луча в фокусе при небольшой его интенсивности увеличивает срок службы и обеспечивает более «жесткую» растровую точку, чем в других типах выводных устройств. Настройка параметров оптической системы выполняется с пульта оператора «в полевых условиях» с помощью специальных тестов, что позволяет отказаться от каких-либо механических регулировок. Благодаря большому числу лучей за один оборот цилиндра с закрепленной на ней пленкой экспонируется сразу 80 или 120 строк изображения, т. е. полоса в 0,8-1,2 мм (при разрешении 2400 dpi). При достаточно малой частоте вращения цилиндра (до 600 об/мин) это обеспечивает скорость экспонирования 480-720 мм/мин, а при минимальном разрешении — до 1700 мм/мин. Скорость экспонирования и разрешения связана обратно пропорциональной зависимостью.

Крепление пленки на поверхности цилиндра осуществляется вакуумом, что обеспечивает плотное ее прилегание к поверхности барабана. Практически точность формирования изображения определяется лишь точностью изготовления самого барабана и винтовых передач, которая обеспечивается достаточно легко.

Величина гарантированной точности 0,005 мм определяется, главным образом, размером пятна лазера и разрешением. Отсутствие длинных оптических путей снижает чувствительность оборудования к чистоте воздуха и микроотклонениям в оптической системе.

Невозможность обеспечить идентичную интенсивность по всем лучам лазера приводит к некоторой неоднородности получаемого изображения, которую можно обнаружить при снижении плотности на экспонированной пленке до 3,2-3,4 D. Поэтому по сравнению с другими типами выводных систем многолучевые ФВУ более требовательны к поддержанию стабильной плотности при проявлении (на уровне 4,0-4,5 D).

Высокая производительность системы делает нецелесообразным использование записывающего устройства с проявочным процессором off-line. Даже в варианте on-line время загрузки пленки в проявочное устройство оказывается соизмеримым со временем экспонирования. В наиболее сложных моделях используются специальные меры для ускорения разгрузки пленки с барабана.

Тракт транспортировки пленки в машинах с внешним барабаном строится иначе, чем у машин с внутренним барабаном и капстановых машин, так как требует точной синхронизации подачи пленки на цилиндр с его поворотом. Как и в машинах с внутренним барабаном, обычно предусматривается возможность работы с двумя подающими кассетами.

После завершения разгрузки с барабана экспонированной пленки начинается вторая фаза цикла выгрузки/загрузки — подача пленки из входного буфера на цилиндр. Экспонирование следующей пленки может начаться немедленно после завершения загрузки, тогда как предыдущая пленка еще только начала проявляться. Время цикла выгрузки/загрузки сокращено таким образом со 120-130 до 20-30 с. В результате время выхода четырех цветоделенных фотоформ полного формата при разрешении 2400 dpi составляет не более 15 мин. В машине с более простой системой транспортировки время выгрузки пленки в проявочную машину практически соизмеримо с временем экспонирования.

Машины с внешним барабаном работают на пленку фиксированных форматов, поэтому оснащаются системой автоматического размещения страниц на листе пленки. Несмотря на это, эффективность использования фотоматериала при выводе разнородной малоформатной продукции заметно ухудшается.

Из вышеприведенного анализа трех систем экспонирования можно сделать вывод относительно области применения этих фотовыводных устройств.

• Устройства типа «капстан» самые дешевые и наименее точные. Их быстродействие соизмеримо с быстродействием машин с внутренним барабаном, хотя этот параметр очень сильно зависит от конкретной модели устройства и находится в пределах 1001500 мм/мин при минимальном разрешении. Основными недостатками капстановых выводных устройств являются относительно низкая повторяемость (40-50 мкм для наиболее простых моделей, 25 мкм для самых качественных) и заметная нелинейность. Последнее проявляется в ощутимом (десятки микрометров) несовпадении идентичных изображений, поразному расположенных по отношению к середине фотоматериала, и снижает эффективность использования пленки, так как не позволяет располагать формы одной полосы поперек движения пленки (впрочем, такое расположение форм разных полос вполне допустимо, важно лишь, чтобы формы, относящиеся к одной полосе, были одинаково расположены по отношению к экспонирующей системе). Оптика и механика машин требуют минимум настроек — наиболее критичные узлы юстируются и фиксируются на заводах, не предполагая регулировок «в полевых условиях». Практически единственным исключением является регулировка мощности лазерного луча для обеспечения необходимой оптической плотности экспонируемой пленки.

Однако сложность изготовления корректирующей оптики и требование малого угла отклонения луча не позволяют изготавливать системы экспонирования данного типа для форматов больше A2 (максимальная ширина зоны экспонирования — около 50 см). Большая часть подобных устройств имеет ширину поля записи 300-400 мм.

В целом устройства типа «капстан» можно охарактеризовать как простые экономичные устройства для продукции «бизнес-класса» при низкой средней производительности. Для моделей, не имеющих разрешения выше 2540 dpi, исключается вывод фотоформ для изготовления ценных бумаг, не рекомендуется подготовка художественных альбомов и других подобных изданий, невозможен вывод растрированных изображений с линиатурой выше 150 lpi. Машина, работающая по принципу «капстан», представлена на рынке допечатного оборудования наиболее широким спектром моделей от дешевых настольных аппаратов до вполне профессиональных крупноформатных устройств.

Фотовыводные устройства типа «капстан» можно охарактеризовать как простые и экономичные устройства для выпуска продукции, не требующей высокой линиатуры (152-200 lpi) при средней производительности.

• ФВУ с внутренним барабаном охватывают наиболее широкий диапазон характеристик. «Младшие» модели этого класса имеют качество и быстродействие, близкое к лучшим моделям капстановых машин, проигрывая им в цене и надежности. Наиболее сложные модели обеспечивают работу на больших форматах и качество, пригодное для выполнения любых видов работ при соответствующей цене.

Фотовыводные устройства, работающие по принципу «внутренний барабан», сегодня являются наиболее популярными. 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.

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. Фотовыводные устройства с внутренним барабаном позволяют записывать изображение с растром до 305 lpi и обеспечивают повторяемость ±5 мкм по всему формату.

• Машины с расположением пленки на внешней поверхности вращающегося барабана являются наиболее точными и производительными. Они представлены в спектре выводных устройств относительно малым количеством моделей формата A2 и стоят несколько дороже других типов машин.

В настоящее время на российском рынке представлены фотовыводные устройства различных фирм. Наиболее известными являются фотонаборные автоматы Agfa (Бельгия), ECRM (США), DAINIPPON Screen (Япония), Scitex (Израиль), Linotype-Hell (ФРГ).

В современных ФВУ 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 ФВУ этого типа имеют высокую производительность.

ФВУ 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 фотовыводные устройства с внешним барабаном по производительности несколько уступают автоматам с внутренним барабаном.

При использовании многолучевой записи в ФВУ 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 ФВУ с внешним барабаном всего одно — источник света находится очень близко к фотоматериалу и луч всегда попадает на него под утлом 90°. Естественно, геометрия записываемой точки и ее «жесткость» практически идеальные.