Влияние температуры и относительной влажности воздуха

На рис. 3 приведены усредненные характеристики влияния относительной влажности и температуры воздуха на геометрические размеры фотопленки. Коэффициенты влияния относительной влажности 0,01 мм/(м x процент относит. влажности) и температуры воздуха 0,017 мм/(м x °С) могут отличаться для разных типов пленок. Это зависит от толщины основы, состава и толщины фоточувствительного слоя, состояния пленки (проявлена или нет) и т. д. В любом случае очевидно, что температура и относительная влажность являются факторами, сильно влияющими на совмещение фотоформ.

И зменение во время экспонирования фотоформ относительной влажности воздуха на 1% или температуры воздуха на 0,5 °С приводит к несовмещению порядка 5 мкм на формате А2 и соизмеримо с точностью работы хорошего фотонаборного автомата барабанного типа!

Из сказанного понятно, что поддержание постоянной температуры и относительной влажности воздуха в помещении — необходимые условия для получения фотоформ высокого качества.

Нужно также учитывать, что фотопленка упаковывается на заводе при 50% относительной влажности. Если у вас она составляет 30%, то использование фотопленки сразу после разгерметизации упаковки может привести к несовмещению фотоформ порядка 200 (!) мкм. Поэтому фотопленку необходимо распаковать и выдержать в помещении, где будет происходить экспонирование, в течение как минимум 12 часов. Идеальные параметры для фотонаборного оборудования: относительная влажность 50% и температура 20 °С.

Особенно внимательно нужно следить за климатом, если ФНА установлен в одном помещении с проявочной машиной. Мощные нагревательные элементы и емкости с жидкостями проявочной машины могут создавать при своей работе большие перепады температуры и относительной влажности. В этом случае также обязательно наличие системы принудительной вентиляции. Причина — большое количество соли, которая, испаряясь из секций проявочной машины, оседает не только в легких оператора, но и на электронных и механических частях ФНА, что существенно сокращает срок его службы.

Пленка, долгое время находившаяся внутри ФНА (при больших перерывах в работе), может иметь другие размеры по сравнению с пленкой в рулоне. Это связано как с механическими усилиями, прикладываемыми к ней механизмом ФНА, так и различиями в климатических условиях внутри ФНА и рулона. Тот же процесс наблюдается при длительном хранении фотопленки в связи со старением. Поскольку это определяется параметрами внешней среды, хранить пленки нужно в одинаковых условиях и, желательно, герметично упакованными.

Высокая чувствительность пленки к климату порой является аргументом в пользу необязательности высокой повторяемости ФНА, что в принципе неверно. Все ошибки, к сожалению, суммируются, и для получения фотоформ высокого качества должны быть минимизированы все влияющие факторы.

Влияние экспонирующего устройства

В зависимости от добротности аппарата требования к климатическим условиям могут значительно отличаться для устройств разных производителей — жесткие требования связаны, как правило, с более простой, «облегченной» конструкцией с обилием пластмассовых деталей. Типовые проблемы таких ФНА — плохие повторяемость и геометрия. Нередки проблемы со статическим электричеством, проявляющиеся в виде «прострелов» статики на пленке.

Большое влияние на качество фотоформ оказывает тип конструкции аппарата.

ФНА, выполненные по схеме «внутренний барабан», обеспечивают повторяемость 5-10 мкм. (Это характерно для лучших моделей. Встречается повторяемость до 25 мкм.) Однако этот параметр, как правило, указывается только для режима экспонирования максимального для данного ФНА формата. Если на барабан ФНА экспонируются без продвижки пленки несколько фотоформ для различных красок одного задания, то величина повторяемости для этого случая в технической документации не оговаривается и может быть существенно хуже. Для объяснения причин обратимся к типовой конструкции сканирующего устройства ФНА барабанного типа (рис. 4).

В доль геометрической оси барабана, внутри которого находится неподвижная пленка, во время экспонирования медленно движется оптическая сканирующая система (не путать со сканерами), состоящая из лазера и вращающегося на большой скорости (порядка 40 000 об./мин) зеркала. Этим определены два направления сканирования — быстрое и медленное. Прямая линия, нарисованная в направлении медленного сканирования (поперек пленки), на исправном оборудовании имеет минимальную (менее 1 мкм) кривизну. Это контролируется электроникой и оптическим датчиком начала строки сканирования. Кривизна линии, нарисованной в направлении быстрого сканирования, ничем не контролируется и зависит только от качества оптической системы и ее настройки. В идеальном случае луч лазера, ось вращения зеркала и геометрическая ось барабана в точности совпадают, зеркало имеет идеальную поверхность и повернуто точно на 45 градусов относительно геометрической оси барабана. На практике, увы, линия в направлении быстрого сканирования может иметь кривизну различной формы с амплитудой отклонения до 50 мкм, причем даже у вполне приличного оборудования.

При полноформатном экспонировании несовмещение отсутствует, т. к. геометрические искажения всех фотоформ одинаковы, абсолютно повторяемы и накладываются друг на друга. Иное дело, когда фотоформы различных красок одного задания экспонируются в разных местах барабана (рис. 5).

Рис. 5 Фотоформы при экспонировании на формат ФНА без продвижки пленки могут иметь разные геометрические искажения

В этом случае фотоформы различных красок имеют различные геометрические искажения, что может привести к их заметному несовмещению. Типовая рекомендация изготовителей ФНА — экспонирование цветоделенных фотоформ непосредственно друг за другом, в точности на одном и том же месте барабана ФНА. Только тогда гарантируются паспортные характеристики повторяемости большинства барабанных ФНА. К сожалению, этот режим достигается выключением всех функций автоматического размещения страниц на пленке, и перерасход ее неизбежен. Уберечься от перерасхода можно, используя программы электронного монтажа и спуска полос (рис. 6). При этом выполняются все условия совмещения с паспортной точностью, т. к. фотоформы для всех красок каждого задания всегда экспонируются на одном месте барабана.

Рис. 6 При использовании «спуска полос» обеспечивается паспортная повторяемость

Внимательно посмотрев на рис. 5, можно заметить, что пара фотоформ 1 и 2 имеет одинаковые геометрические искажения. Это верно и для фотоформ 3 и 4. Несовмещение возникнет лишь при попытке совместить, например, фотоформы 1 и 3. Эта особенность используется для оптимизации использования пленки без ущерба для совмещения. Необходимо применять автоматическое размещение страниц только в направлении медленного сканирования (поперек пленки). После заполнения пленки по ширине должна выполняться промотка экспонированного участка в приемную кассету (рис. 7).

В таком режиме экспонирования не происходит перерасхода пленки и одновременно обеспечивается высокая точность совмещения фотоформ, практически равная паспортной величине повторяемости. В барабанных ФНА компании Heidelberg Prepress, например, для осуществления этого режима нужно включить Collect Mode и выключить APP (Automatic Page Position).

Зная механизм образования геометрических искажений, можно в значительной степени ослабить его влияние на качество фотоформ. При больших искажениях проблема часто возникает при печати «лица с оборотом». Никакими «хитрыми» способами экспонирования обойти ее не удастся. Единственный выход — точная настройка оптики. Кстати, проверка совмещения лицевой и оборотной сторон — лучший метод оценки геометрических искажений. В случае идеального или близкого к нему совмещения можно забыть об искажениях и использовать все доступные способы экспонирования.

Большинство автоматов конструкции «внутренний барабан» используют вакуум для прижима пленки к барабану и ее фиксации. Хотя есть удачные примеры безвакуумных аппаратов, в общем случае его наличие желательно.

Рис. 8 ФНА конструкции «внешний барабан»

ФНА конструкции «внешний барабан» (рис. 8) обеспечивают повторяемость, сравнимую с предыдущей конструкцией. Здесь экспонирование происходит на пленку, закрепленную вакуумом на внешней поверхности барабана. Во время экспонирования вдоль вращающегося барабана на небольшом расстоянии от него движется оптическая система. Единственный источник искажений — механические биения барабана, вызванные неточностью изготовления деталей, их износом и т. д. К этим ФНА, с точки зрения пользователя, может быть применено все, сказанное выше о «внешнем барабане».

Рис. 9 ФНА ролевого типа

ФНА ролевого типа (рис. 9) по сравнению с барабанными имеют ряд принципиальных отличий, существенно ухудшающих повторяемость и совмещение фотоформ. Эти особенности — экспонирование на подвижную пленку и разница в длине оптического пути от развертывающего зеркала до различных участков пленки. Для таких ФНА характерны геометрические искажения как вдоль, так и поперек пленки.

Отметим, что в ФНА ролевого типа направления быстрого и медленного сканирования меняются местами относительно пленки. Направлением медленного сканирования здесь является направление протяжки пленки, неравномерность которой может возникать по нескольким причинам. Одна из них — не идеальная точность изготовления валов протяжки, приводящая к эксцентриситету. При постоянной угловой скорости валов линейная скорость на их поверхности меняется синусоидально с периодом, равным периоду вращения ведущего вала. Соответственно, частота линий сканирования пленки лазерным лучом меняется по тому же закону, приводя к геометрическим искажениям изображения. В Linotronic 330 компании Linotype-Hell проблема решается так: поскольку ошибка повторяется циклически, нужно выводить каждый цвет комплекта фотоформ, начиная с одного и того же положения ведущего вала. Для этого требуется включить Color Separation Mode (по умолчанию установлен Black&White Mode). Хотя недостаток данного подхода — повышенный расход пленки (дополнительно до 20 см на каждый цвет), он помогает получить фотоформы с хорошим совмещением.

Неравномерность при протяжке пленки может возникать и из-за ее проскальзывания по ведущему валу. При том, что в некоторых ФНА, например серии Linotronic, механизм протяжки оснащен рядом технических решений, которые обеспечивают постоянное натяжение, проблема проскальзывания существует, и ее надо учитывать. Наибольший вклад в проскальзывание пленки вносят приемная и подающая кассеты. Чем меньше пленки в подающей кассете и чем больше в приемной, тем оно сильнее (уменьшается диаметр роля пленки, увеличивается угловая скорость его вращения и, соответственно, прикладываемое усилие). По мере заполнения приемной кассеты усилие, необходимое на укладку пленки, возрастает, т. к. приемная кассета, как правило, не имеет системы подмотки. В аппаратах с контролем натяжения (Linotronic 560) после 15-минутного перерыва в работе (и более длительного) нужно промотать 15-20 см пленки для выравнивания натяжения.

Недопустимо выводить комплект цветоделенных форм, если он не умещается на оставшийся в подающей кассете метраж. Замена в процессе вывода на новый рулон приводит к резкому изменению нагрузки на механизм протяжки, что влечет за собой несовмещение фотоформ. Крайне желательно серьезные работы выводить в пустую приемную кассету. Не стоит выводить цветные работы сразу после загрузки пленки в ФНА. Аппарату необходимо промотать до двух метров пленки, чтобы окончательно закончить процесс ее выравнивания по валам после загрузки.

Искажения в направлении быстрого сканирования (поперек пленки) возникают вследствие разной длины оптического пути лазерного луча от центра к краю формата экспонирования. В ФНА хорошего класса вносимые геометрические искажения не превышают нескольких микрометров благодаря используемым схемам оптической и электронной коррекции. Искажения в направлении быстрого сканирования практически идеально повторяемы и, в случае достаточно большой их величины, по аналогии с барабанными ФНА, все краски комплекта фотоформ нужно размещать в одном и том же месте относительно краев пленки (например по центру).

Опыт многих компаний свидетельствует, что при аккуратном подходе на ролевом ФНА вполне реально производство фотоформ с линиатурой до 150 lpi (с натяжкой — 175 lpi). ФНА барабанного типа, при учете вышесказанного, обеспечивают совмещение, достаточное для изготовления фотоформ с линиатурой до 300 lpi.