Оборудование для обработки экспонированных материалов: проявочные и сушильные машины.

Наиболее распространенной является такая схема технологического процесса: проявка — фиксирование — промывка — сушка (рис. 1).

Рис. 1. Схема проявочного аппарата типа РПП-50А:

1 — загрузка фотоматериала; 2 — мокрая обработка; 3 — сушка; 4 — выгрузка сухой плёнки

В состав проявочной машины входят системы транспортирования фотоматериалов, циркуляции и термостатирования рабочих растворов, корректирования рабочих свойств растворов, а также сушильное и электрическое оборудование.

Система транспортирования фотоматериала. Она осуществляет его перемещение во время обработки пленки. Основные требования к системе — обеспечение надежного перемещения пленки на всех стадиях ее обработки. Устройства транспортирования не должны заминать пленку или деформировать ее светочувствительный слой, они должны быть стойкими к действию рабочих растворов.

Различают устройства транспортирования с периодическим перемещением пленки и непрерывным. В первых, пленка непосредственно не затрагивает механизм транспортирования, в них можно обрабатывать фотоматериалы на тонких подложках и с малой прочностью эмульсионного слоя. Тем не менее, эти устройства довольно сложные и ненадежные в работе. Второй тип построения транспортирования обеспечивает более высокую производительность и качество обработки пленки, он более надежный, простой и удобный при обслуживании, имеет меньшую металлоемкость.

Непрерывное перемещение пленки обеспечивается спаренными или строенными валиками или пластмассовыми лентами, между которыми двигается пленка (рис. 2.35). Во время перемещения может быть исключено проскальзывание пленки, поэтому все валики связаны друг с другом с помощью шестерен. Скорость транспортирования пленки может быть стабильной.

Валиковые устройства транспортирования пленки (рис. 2., а, б) состоят из отдельных пар валиков 1, между которыми протягивается фотопленка 2. Надежное ее перемещение гарантируется при толщине основы 0,1...0,25 мм. Транспортировочные валики подпружинены. После обработки пленки в ванне она захватывается передающими валиками 3, которые выводят ее из ванны и передают с помощью направляющей 4 в следующую секцию обработки 5.

В устройствах транспортирования ленточного типа (рис. 2. в) пленка перемещается перфорированными лентами, которыми она прижимается к вращающимся валикам. Пленка касается валиков эмульсионным боком. Ленточный конвейер надежно защищает пленку (в особенности тонкую) от скручивания, образования складок или перекосов во время движения.

Система циркуляции и термостатирования рабочих растворов.

Она обеспечивает непрерывное интенсивное перемешивание и фильтрацию растворов и стабильную поддержку их температуры во всем объеме бака.

На рис. 3 показана упрощенная схема замкнутого контура циркуляции раствора. Принцип действия системы состоит в том, что раствор откачивается из бака 1 центробежным насосом 2 и через фильтр 3 подается в теплообменник 4, из которого потом по трубе 8 направляется снова в бак машины. Такой замкнутый цикл циркуляции растворов осуществляется в большинства современных проявочных машин.

Рис. 3. Упрощенная схема замкнутого контура циркуляции раствора фотоматериал пленка фотоформа проявочный

Система термостатирования рабочих растворов обеспечивает непрерывный контроль температуры и поддержание ее с необходимой точностью. Система включает элементы для нагрева и охлаждения раствора, блок контроля температуры 6 (см. рис. 3) с термодатчиком 7 и исполнительные элементы 5 (пусковое реле и электромагнитные вентили).

В полиграфических проявочных машинах электронагреватели и змеевики охлаждения располагаются, как правило, непосредственно в баках проявителя и фиксажа.

В большинстве проявочных машинах в качестве теплоносителя используется обратная (оборотная) вода. В этом случае электронагреватели и змеевики охлаждения располагаются в отдельной ванной с водой. Теплообменная вода циркулирует по замкнутому контуру и передает теплоту рабочим растворам через стенки двойного дна или через теплообменник, построенный по схеме «труба в трубе». При этом в одной из них течет вода, а в другой — рабочий раствор. Датчик терморегулятора может находиться в баке с раствором или в теплообменнике.

Системы корректирования рабочих свойств растворов.

Эти системы бывают трех типов: полуавтоматические, автоматические и с подачей примесей вручную. Нужная доза вручную отмеривается мензуркой или определяется временем работы дозирующего устройства. Качество корректирования при этом зависит от квалификации оператора.

В полуавтоматических системах оператор определяет количество примесей с помощью таблиц, построенных на основе известных соотношений между количеством пленки и количеством процентов проэкспонированных плоскостей со степенью потерь рабочих свойств обрабатываемых растворов. Этот более объективный метод, но качество коррекции также зависит от квалификации оператора.

В автоматических системах используются специальные датчики для определения степени почернения обработанной пленки. Информация о формате и степени почернения пленки, которая поступает из датчиков, подается в систему управления, которая определяет дозу и время введения закрепляющих примесей.

Применяются электронные, магнитные и электроннооптические датчики. Первые два вида датчиков определяют только площадь обработанной пленки и потому не обеспечивают высокого качества коррекции растворов. Электроннооптические датчики учитывают дополнительно степень почернения пленки и обеспечивают высокую стабильность рабочих свойств растворов. На рис. 4 показано фотоэлектрическое оборудование для контроля проявления фотопленки 3, которая проходит под рейкой с датчиками (светодиодами) 2, которые просвечивают пленку инфракрасным излучением. Рейка с фотоприемниками (фотодиодами) 4 расположена под пленкой и воспринимает это излучение 1. Сила электрического сигнала в любом фотодиоде пропорциональна почернению пленки в зоне действия соответствующего датчика, то есть количеству проявленного серебра. Электрические сигналы фотодиодов поступают в электронное вычислительное оборудование, которое по этим сигналам вычисляет объем примеси фиксажа и частоту введения примесей в проявитель.

Внесение примесей в рабочий раствор приводит к изменению его температуры. Наибольшее ее отклонение будет при одновременной подаче примесей в раствор проявителя, поскольку дозирующие насосы, которые подают корректирующую и противоокислюющую примеси, работают независимо друг от друга.

Изменение температуры рабочего раствора при внесении примесей не должно превышать заданную точность поддержки его температуры.

Сушильное оборудование. В полиграфических проявочных машинах оно может обеспечивать высокую интенсивность процесса с одновременным обеспечением «мягкого» режима сушки. Этим требованиям наиболее соответствует конвективний способ сушки, по которому она осуществляется благодаря процессам тепло - и массообмена влажного материала и воздуха. Интенсивность процесса зависит от температуры воздуха, относительной его влажности и скорости движения.

Сушильное оборудование состоит из камеры сушки, калорифера с электронагревателями подогрева воздуха и вентилятора для подачи воздуха в камеру сушки. Воздух подается на пленку через специальные сопла или через трубки с отверстиями, в некоторых устройствах он нагнетается с помощью лопастных вентиляторов. Воздух подогревается электронагревателями, размещенными непосредственно в камере сушки, в которую оно поступает через фильтры. Скорость подачи воздуха на поверхность фотоматериала регулируется с помощью заслонок или шиберов.

Системы автоматики и блокировки. В проявочных машинах предусмотрены автоматические устройства контроля и поддержки температуры рабочих растворов и воздуха в секции сушки, стабилизации скорости перемещения фотоматериала и оборудование для корректирования рабочих свойств обрабатывающих растворов.

Системы блокирования выключают привод машины при выходе из строя транспортировочного оборудования или задержки в нем фотоматериала и предотвращают включению электронагревателей в секции мокрой обработки при отключенных циркуляционных насосах, а также включению калорифера без включения вентилятора и выключения систем циркуляции в случае отсутствия растворов в баках машины.

2. Фотонаборные автоматы: схемы построения, основные характеристики, области применения.

Для получения скрытого фотографического изображения текста и растрированных иллюстраций в допечатных процессах применяются фотона­борные автоматы (ФНА). В современных фотонаборных автома­тах для формирования изображения используется принцип ска­нирования световым лучом, сфокусированным на плоскости фо­томатериала в пятно малого размера.

Принцип сканирования заключается в том, что световое пят­но, последовательно перемещаясь по расположенным с опреде­ленным шагом вертикальным или горизонтальным линиям, по­степенно обходит всю площадь поверхности фотоматериала, на которой должно быть записано изображение. При этом в резуль­тате модулирования интенсивности светового сигнала по прин­ципу «да-нет» осуществляется экспонирование фотоматериала и тем самым запись скрытого фотографического изображения черно-белых отрезков и точек. Из этих элементов постепенно и формируется полное изображение шрифтовых знаков, штрихо­вых и растрированных полутоновых иллюстраций, других гра­фических элементов.

В качестве источника света в настоящее время в фотонабор- нъга. автоматах, используется лазер. Основными достоинствами лазерного источника света, которые играют определяющую роль в применении его для записи изображения в ФНА, являются: мо­нохроматичность излучения, малая расходимость и высокая ин­тенсивность лазерного луча, возможность быстрого и достаточ­но простого управления лучом.

В фотонаборных автоматах используются газовые и полупро­водниковые лазеры - лазерные диоды. В качестве газовых лазе­ров применяются аргон-ионные (Аг) и гелий-неоновые (He-Ne), которые имеют достаточно короткую длину волны - 488 и 633 нм соответственно. Из полупроводниковых лазеров в современных фотонаборных автоматах применяются лазерные диоды инфра­красного и видимого красного излучения (длина волны соответ­ственно 780 и 670-680 нм). Чем меньше длина волны, тем более четкое пятно (точку) на фотоматериале можно получить при за­писи. Такие точки изображения, у которых оптическая плотность на краях очень резко изменяется от максимального значения до минимального, называют жесткими, а точки с более плавным из­менением оптической плотности на краях - мягкими. При записи изображения с невысокими линиатурами растра (133, 150 lpi) влияние «жесткости» точки практически неуловимо, а с учетом погрешностей собственно печатного процесса и вовсе исчезает.

При высоких же линиатурах печати жесткость луча начинает играть более принципиальную роль, так как для достижения та­ких линиатур требуется адекватное уменьшение диаметра ска­нирующего лазерного пятна.

Последние модели ФНА, за редким исключением, используют в качестве источника лазерный диод, работающий в спектре ви­димого красного света (670-680 нм).

Существуют и выпускаются модели ФНА, в которых установ­лен лазерный диод, работающий в инфракрасном спектре света 780 нм.

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:

Капстан. Плёнка движется в одной плоскости, поступательно, лазерный луч перемещается в перпендикулярной плёнке плоскости с помощью многогранной призмы.

С внешним барабаном. Плёнка закрепляется на внешней поверхности барабана, который вращается. Экспонирование осуществляется матрицей лазерных диодов, которая движется параллельно оси барабана.

С внутренним барабаном. Плёнка закрепляется на внутренней поверхности барабана. Лазерный луч идёт по оси барабана и направляется на плёнку вращающимся зеркалом.

Принципиальная схема фотонаборного автомата капстанового типа

Принципиальная схема фотонаборного автомата с внутренним барабаном

Принципиальная схема фотонаборного автомата с внешним барабаном

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

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.

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..

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 капстано- вого типа имеют всего один или два размера точки.

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, доя рекламной иногда достигает 200 lpi. Следует заметить, что предел различимости растровой стру­ктуры оттиска невооруженным глазом находится на уровне 200 lpi.

Повторяемость. При изготовлении пленок доя последующей цветной печати производится растрирование и вывод на ФНА че­тырех цветоделенных пленок доя 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 несовмеще- : нием 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.

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 экспони- рованного фотоматериала максимальной ширины для конкрет­ного ФНА в минуту (см/мин).