|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Рис. 4.1. Вариант классификации вводных устройств
Рис. 4.2. Принцип действия барабанного сканера и его оптоэлектронные компоненты
Рис. 4.3. Схема устройства планшетного сканера
Рис. 4.4. Устройство листового сканера
Рис. 4.5. Принцип действия ручного сканера и его оптоэлектронные компоненты
Рис. 4.6. Устройство манипулятора «мышь»
Рис. 4.7. Координатная рамка электронно-оптической клавиатуры
Рис. 4.8. Схематическое устройство цифрового фотоаппарата
Рис. 4.9. Схема цифровой печатной машины фирмы INDIGO
Рис. 4.10. Схема оптоэлектронных элементов рекордера серии Linotronic
Рис. 4.11. Конструкция фотонаборной светоматричной машины «ФС 300»
Рис. 4.12. Конструкция лазерного формного аппарата «Гранат 530»
Рис. 4.13. Цветовая диаграмма xy с примерными полями цветового охвата дисплея и оттиска
Рис. 4.13. Цветовая диаграмма xy с примерными полями цветового охвата дисплея и оттиска
Рис. 4.14. оптическая схема головки денситометра
Рис. 4.15. Оптическая схема спектрофотометра
Рис. 4.16. Схема фотоголовки машинного денситометра
Рис. 4.17. Схема стробоскопической видеосистемы
Рис. 4.18. Схема оптоэлектронных компонентов системы динамического контроля изображения
Рис. 4.19. Спектральные характеристики пропускания ИК-излучения слоем воды (1) и излучения сравнительного (2) и измерительного (3) источников и схема измерения толщины пленки влаги на форме
Рис. 4.20. Схема оптоэлектронных компонентов системы управления бумагорезальной машины
Рис. 4.21. Системы боковой и продольной приводки полотна перед фальцаппаратом
4.
Оптоэлектронные компоненты издательской и полиграфической техники
Современные компьютерные и оптоэлектронные аппаратные средства, подкрепленные постоянно совершенствующимся программным обеспечением, активно влияют на развитие полиграфических технологий. С успехом работают типографии, в которых традиционное полиграфическое оборудование (а следовательно, и реализовывавшиеся на нем классические технологии полиграфического репродуцирования) практически полностью уступило место электронной технике и цифровым технологиям, позволяющим тиражировать многокрасочные высококачественные издания со стабильностью и идентичностью, труднодоступными в обычных условиях. В подавляющем большинстве типов новейших полиграфических машин и аппаратов применяются те или иные оптоэлектронные компоненты, зачастую определяющие основные технические характеристики этого оборудования. Конструкции и параметры таких устройств рассматриваются в данной главе. 4.1.
Оптоэлектронные компоненты вводных устройств
Исходя из сложившейся классификации используемых в полиграфии электронных систем, к многочисленному классу вводных устройств (рис. 4.1
Изображение, наконец, может быть получено из отдаленного пункта передачи по каналам связи. Об этом следует упомянуть, так как в определенных условиях такой канал может оказаться единственным средством срочной доставки изображения издателю. Попутно можно отметить, что сам канал может быть оптоволоконным, а для канала связи естественным сканером служит и офисный 4.1.1.
Барабанные сканеры
Всего несколько лет назад профессионалы-полиграфисты для высококачественного репродуцирования не имели альтернативы Среди отечественных пользователей барабанных сканеров наиболее популярна продукция фирм Отечественный цветоделитель-цветокорректор (прообраз барабанного сканера) был разработан еще в начале 60-х годов во ВНИИ полиграфии под руководством Принцип действия барабанных сканеров (рис. 4.2 Всем этим жестким требованиям лучше других приемников излучения отвечают фотоумножители. Но высококачественный барабанный сканер из-за тонкой оптики, точной механики и сложной электроники стоит довольно дорого, поэтому круг потребителей этих устройств ограничен. Как правило, это репроцентры и издательства, выпускающие богато иллюстрированные журналы, альбомы и книги, имеющие постоянно большой объем сканирований цветных оригиналов в отраженном и проходящем свете (с позитивов и негативов), репродуцируемых на большой формат. Для таких потребителей приемлем высококлассный барабанный сканер со сменными цилиндрами, оснащенный собственным бортовым компьютером и программным обеспечением. Такой сканер часто обладает искусственным интеллектом (AI-artifical intelligence) К несомненным достоинствам таких сканеров относятся высокая разрешающая способность (5000-8000 пикселов/дюйм и более), широкий диапазон масштабирования (от 10 до 3000% с шагом 0,1%), возможность сканирования оригиналов от малых (35-миллиметровые слайды) до больших размеров (500×600 мм и более), солидная глубина цвета (до 48 бит, по 16 бит на каждый цветовой канал), хороший динамический диапазон оптических плотностей (4,0 D). Безусловно, столь дорогое и сложное оборудование требует обслуживания операторами высшей квалификации и существенных постоянных затрат на поддержание техники в рабочем состоянии. Развитие компьютерных издательских систем сделало доступной для широкого круга потребителей область обработки цветных изображений с целью последующего полиграфического репродуцирования. Появился спрос на недорогие вводные устройства, и эту нишу заполнили настольные барабанные сканеры. По многим техническим параметрам (разрешающая способность до 8000 ppi, динамический диапазон оптических плотностей до 4,0 D и глубина цвета 30-36 бит или 10-12 бит на каждый цвет) они мало чем отличаются от описанных выше высококлассных, но стоят значительно дешевле и более приспособлены к работе с открытыми компьютерными системами (такими, как IBM PC), а также с ориентированными на издательскую продукцию Apple Macintosh. Настольный вариант барабанного сканера имеет ограничения по формату оригиналов (примерно 250×300 мм) и более скромное программное обеспечение, так как ориентирован на универсальные (в смысле аппаратной совместимости) компьютерные программы обработки изображений типа Adobe Photoshop. Эти сканеры стали незаменимы для многих издательств и типографий, рекламных агентств и сервис-бюро, имеющих короткий производственный цикл. 4.1.2.
Планшетные сканеры
Одним из несомненных достоинств планшетных сканеров является простота запуска в работу. При автоматизированной (пакетной) обработке планшетный сканер может обрабатывать десятки оригиналов подряд, не требуя вмешательства оператора. Кое в чем планшетные сканеры просто незаменимы. Например, сканирование оригиналов на толстой, жесткой или плохо гнущейся основе совсем невозможно осуществить на устройстве барабанного типа. Современные высококлассные планшетные сканеры имеют очень близкие к барабанным технические данные: разрешающая способность 5000 ppi и более, динамический диапазон оптических плотностей до 3,9 D, максимальный формат оригинала около 300×400 мм, диапазон масштабирования 20-2400%, глубина цвета 36 бит (12 бит на цветной канал в RGB), возможность сканирования прозрачных (позитив или негатив) и непрозрачных оригиналов. К тому же они имеют высокую производительность - 10-12 оригиналов/ч (формата 100?125 мм) или, если оригиналами служат 35-миллиметровые слайды, 20 сканирований в час. Такими характеристиками обладают, например, планшетные сканеры фирмы По данным фирмы
4.1.3.
Слайд-сканеры
Если издательство работает с 35-миллиметровыми слайдами как основным типом оригиналов или его по каким-либо причинам устраивает оцифровка слайдов на отдельном (более простом и недорогом) устройстве, вопрос может быть решен в пользу профессионального слайд-сканера. К слайд-сканерам такого уровня можно отнести, например, устройство KODAK Professional RFS 2035 Plus Пленочные сканеры низкого уровня обеспечивают глубину 8 бит на цвет, динамический диапазон 2,2-2,8 D, что для ряда пользователей может быть вполне приемлемым, так как большинство слайдов имеют оптическую плотность порядка 2,8-3,0 D. 4.1.4.
Листовые сканеры
В некоторых случаях в издательствах применяются 4.1.5.
Ручные сканеры
Достаточно специфичным видом плоскостных сканеров можно считать Ручной сканер может решить задачу оцифровки там, где бессильны более профессиональные устройства: просканирует рисунок из древней книги, снимет узор с гобелена или обивочной ткани, оцифрует текстуру мебельного покрытия и может оказаться полезным в других нестандартных ситуациях, которые возникают в творческой деятельности художников, дизайнеров, искусствоведов, ориентированных на печать 4.1.6.
Устройства ручного ввода
К устройствам ручного ввода относятся в первую очередь штатная Движения руки оператора отслеживает катающийся по коврику обрезиненный шар, к поверхности которого прижаты два ролика. Их оси расположены горизонтально во взаимно перпендикулярных направлениях. При перемещении манипулятора любая траектория мыши разлагается через вращение этих роликов на две ортогональные составляющие, преобразуемые в смещение курсора на экране дисплея по горизонтали и вертикали. На оси каждого ролика укреплен (как и в предыдущем случае) кодовый диск с прорезями, который перекрывает оптические оси соответствующих оптопар. Для определения направления вращения при каждом диске используются две Клавиши традиционных компьютерных клавиатур, как правило, управляют срабатыванием механических контактов или герконов (герметизированных контактов), но в последние годы все чаще в различных устройствах (пультах управления полиграфических машин в частности) находят применение сенсорные (а также псевдосенсорные) клавиатуры, основанные на различных принципах действия, в том числе и на основе оптоэлектронных компонентов. В качестве примера может быть рассмотрен принцип действия электронно-оптической клавиатуры (ЭОК), разработанный специалистами ВНИИПолиграфмаша в рамках проекта создания печатно-отделочной линии Конструктивно клавиатура состоит из координатной рамки (рис. 4.7 По периметру рамки в ее корпусе расположены линейки чередующихся излучающих ИК-диодов и фототранзисторов, образующих оптопары с противолежащими элементами. Оптические оси оптопар, расположенных во взаимно перпендикулярных направлениях, создают в проеме рамки невидимую для глаз координатную сетку. Если оператор введет палец в любое из перекрестий, то логическая схема интерфейсной платы определит, какая горизонтальная и вертикальная ось оказалась перекрытой. Соответствующие сигналы могут быть преобразованы в команды управления. За рамкой, проем который защищен прозрачным стеклом, может быть помещен клавишный трафарет (в пультовом варианте) или экранный кадр с набором функциональных клавиш любого назначения, центры которых размещаются в перекрестьях оптических осей оптопар. Клавиатурный набор (или экранные кадры) можно менять в зависимости от управляемого оборудования или схем управления. Таким образом получается многофункциональная клавиатура, адаптируемая к любым производственным условиям, поскольку является герметичной, бесконтактной, удовлетворяющей самым жестким требованиям техники безопасности.
4.1.7.
Модемы
Практически самым доступным средством введения информации в компьютерную систему является Многие издательства, особенно периодической печати, обзаводятся собственной «страницей» (следует заметить, что этот термин перекочевал из полиграфического лексикона в телекоммуникационный и легко там прижился в Internet, и пользователь может, не покупая ту ли иную газету или журнал, знакомиться с содержанием помещенных там материалов через «всемирную паутину» (начальные знаки индекса держателя «страницы»: www являются аббревиатурой английского word wide web - всемирная паутина). Через модем в компьютер издательства могут передаваться фотографии с места событий. Хороший цифровой фотоаппарат в этом случае объединяет функции сразу нескольких устройств - собственно фотоаппарата (съемка изображения), цветоделителя (цвет сразу записывается в R, G, B-составляющих), аналого-цифрового преобразователя и запоминающего устройства (хранение кадров в виде цифровых файлов). Нетрудно заметить, что в определенном смысле репортер получает фотоаппарат и сканер в одной компактной упаковке. 4.1.8.
Цифровые камеры
Первые Помимо упомянутых элементов аппарат содержит зональные светофильтры, электронную плату управления, блок памяти и узел автономного электропитания (батарейный или аккумуляторный). Профессиональные репортерские (еще их называют «полевые») цифровые фотоаппараты можно разделить на два типа - с одной ПЗС-матрицей и с тремя ПЗС-матрицами. В аппаратах первого типа все составляющие (R, G, B) цвета воспринимаются фоточувствительными ячейками одного ПЗС, для чего перед матрицей устанавливается пленочный светофильтр с построчными или мозаичным (сотовым) чередованием R- G- или В-фильтров (перед каждой микроячейкой - свой микроскопический зональный светофильтр). Пробелы информации между ячейками одного цветовосприятия восполняются алгоритмически интерполяцией данных, снятых в соседних ячейках. В фотоаппаратах с тремя матрицами перед каждой из них ставится свой зональный светофильтр (R, G или В) и все ячейки одной матрицы снимают информацию об одном компоненте цвета проецируемого на фотоприемник изображения. Профессиональные фотоаппараты имеют мегапиксельные (число ячеек более 1 миллиона) ПЗС-матрицы, снабжены хорошими механизмами ручной (наряду с автоматической) фокусировки и экспонирования. Они, как правило, конструируются на базе 35-миллиметровых профессиональных зеркальных аппаратов с широким набором сменных объективов. Для аппаратов большого формата выпускаются цифровые приставки. В качестве примера можно привести характеристики цифрового фотоаппарата Kodak Professional DCS 620 Информацию о студийных и полупрофессиональных цифровых фотоаппаратах можно получить в материалах по этой тематике Здесь же следует отметить, что фирмы-производители цифровых видеокамер встраивают в некоторые модели селекторное устройство, позволяющее использовать камеру как цифровой фотоаппарат 4.1.9.
Оптические диски
Если по каким-либо причинам издательству недоступна съемка представляющего интерес объекта, оно может найти нужное изображение среди тематических подборок (называемых также библиотеками, о чем см., например, В связи с рассматриваемой темой, связанной с носителями информации на оптических дисках, резонно упомянуть о широко обсуждаемых в настоящее время возможностях уже появившихся новых носителей, обозначаемых аббревиатурой DVD (digital versatile disc - универсальный цифровой диск Оптические пятидюймовые 4.2.
Оптоэлектронные компоненты выводных устройств
Введенная в компьютерную систему информация об изображении подвергается тем или иным преобразованиям (редактируется), компонуется с текстовыми и графическими фрагментами будущего издания (верстается). При этом оператор постоянно контролирует результаты своих действий по изображению на экране монитора. Кроме того, на допечатной стадии время от времени возникает необходимость (особенно при обработке цветных иллюстраций) оперативной проверки промежуточных результатов путем вывода изображений на тот или иной вид принтеров или цветопробных устройств. В литературе Многие принтеры, нередко применяемые в качестве цветопробных устройств, используют электрографический способ печати. Будучи широко распространенным, он постоянно совершенствовался и нашел, пожалуй, наиболее оригинальное технологическое и конструктивное выражение в цифровых печатных машинах фирмы 4.2.1.
Вывод на цифровую печать (computer-to-print)
Главным отличием Схема цифровых печатных машин INDIGO серии E-Print (1000+, Pro, TurboStream) представлена на рис. 4.9 Для проявления скрытого изображения между формным и проявляющим цилиндром (заряженным до потенциала -400 В) впрыскивается суспензия краски (Electroink) с носителем (маслоподобной жидкостью). Заряженные частички краски в зазоре между цилиндрами перемещаются в сторону большего потенциала, прилипая в участках скрытого изображения к формному цилиндру (потенциал -100 В больше, чем -400 В), а в пробельных - к проявляющему (-400 В больше, чем -800 В). В результате на формном цилиндре за каждый оборот формируется проявленное краской изображение, которое переносится на офсетный цилиндр (нагретый до 140°, что способствует сплавлению частичек краски в однородную мягкую пленку) и с него на бумагу. Благодаря особым свойствам краски и офсетного полотна осуществляется 100%-ный перенос краски на бумагу, поэтому офсетный цилиндр не требует очистки. Особенности технологии позволяют последовательно наносить на оттиск краски всех цветов (до шести), благодаря чему печать многокрасочной продукции осуществляется в одной печатной секции (экономятся производственные площади, электроэнергия, конструкционные материалы и проч.). Возможность формирования в каждом цикле печати нового изображения на форме открывает в принципе перспективу печатания многостраничного цветного издания «за один прогон». Это сокращает производственный цикл, снимает проблемы складирования полуфабрикатов (в типографиях часто все проходы забиты поддонами с отпечатанными тетрадями в ожидании еще не отпечатанных тетрадей издания). Таким образом, применение новейших достижений оптоэлектроники и компьютерной техники создает новые возможности в организации производства. Благодаря общей технологической базе изготовления компьютерных микросхем и оптоэлектронных приборов компоненты этих технических средств хорошо совмещаются и прекрасно взаимодействуют друг с другом. Удачное сочетание «компьютер - оптоэлектронный прибор» способствовало рождению новых полиграфических технологий, получивших схожие между собой наименования: computer-to-print (или computer-to-paper), computer-to-press (direct imaging), computer-to-plate, computer-to-film (пояснения этих терминов даны в глоссарии). Во всех случаях информация из компьютера в виде битового массива (bit-map) выводится на тот или иной носитель (пленку, форму, бумагу) с помощью оптоэлектронной системы записи (лазерной, светодиодной и т.п.). Справедливости ради следует сказать, что есть и другие способы вывода информации из компьютера - струйный, термосублимационный, магнитографический и другие, но они не входят в круг рассмотрения данной книги. Рассмотренный пример цифровой печати на INDIGO E-Print реализует технологию вывода computer-to-print, пригодную для малотиражной продукции - ориентировочно от одного до 1000 экземпляров (хотя можно отпечатать и 15000 экземпляров: например, журнал PUBLISH отпечатал на машине цифровой печати Xerox DocuColor 40 цветные текстовые вкладки с полями сменной информации на каждом экземпляре тиражом 10000 экз. - см. PUBLISH № 9 за 1998 г.). Для тиражей большего объема, как правило, готовят комплекты фотоформ или печатных форм. 4.2.2.
Вывод на фотопленку (computer-to-film)
Технология computer-to-film ближе к традиционной полиграфии, так как она эволюционировала от аналоговых цветоделителей-цветокорректоров с «долазерными» источниками света. Это были, как правило, устройства барабанного типа, у которых на одном валу вращались цилиндры анализа и синтеза. Компьютерная техника позволила отделить рекордер от сканера, и появилось целое поколение записывающих устройств, лидерами производства которых были упоминавшиеся в начале данной главы фирмы (см. разд. 4.1.1). В качестве примера использования оптоэлектронных компонентов в устройствах вывода на пленку можно рассмотреть схему рекордера серии Linotronic немецкой фирмы Наряду с барабанной конструкцией записывающих устройств, требующих закрепления листа фотопленки на поверхности цилиндра, в последнее время привлекают внимание рекордеры, имеющие конструкцию типа capstan, в которых используется рулонная пленка, разматываемая в плоское состояние для построчной записи изображения и далее либо передаваемая сразу в проявочную машину, либо вновь сворачиваемая в рулон приемной кассетой. Подобные рекордеры с проявкой производит, например, фирма Примером отечественной разработки в данной области может служить фотонаборная светоматричная машина ФС 300, созданная специалистами АО «НИИПолиграфмаш» Компактность машины (размеры 960×500×360 мм, масса 60 кг) позволила создать на ее базе настольную фотонаборную систему «Кристалл», которая комплектуется управляющим компьютером, рабочими станциями (набора, верстки, обработки иллюстраций, ведения архивов), сканерами и устройствами для получения корректурных отпечатков (матричными, лазерными или светодиодными принтерами) 4.2.3.
Вывод на печатную форму (computer-to-plate)
Первые экспериментальные установки для лазерного изготовления печатных форм были созданы в 1960-х годах на кафедре автоматизации технологических процессов МПИ под руководством профессора Однако собственно устройство, реализующее технологию computer-to-plate (СТР), было разработано в 1980-х годах во ВНИИПолиграфмаше под руководством В качестве источника излучения используется твердотельный YAG-лазер (иттрий-алюминий-гранат), работающий в ИК-диапазоне спектра на длине волны 1,064 мкм с выходной мощностью луча систему зеркал, диафрагмы, телескопа и объектива фокусируется на поверхности формной пластины, закрепленной на вращающемся цилиндре, в пятно диаметром 12,5 мкм. Развертка по строке осуществляется вращением цилиндра и контролируется оптоэлектронным преобразователем угловых перемещений (5000 имп/об), а развертка по кадру - вращением (с помощью шагового двигателя) прецизионного ходового винта, по которому движется каретка записывающей головки. Автомат имеет разрешающую способность 400 и 800 линий записи на 1 см и может изготавливать формы размером 530×650 мм на офсетных пластинах с алюминиевой подложкой ПЛ-2, металлизированных полимерных пленках (толщиной 0,1-0,3 мм) и других материалах. Химическая обработка форм после экспонирования не требуется. Автомат управляется программным RIP PostScript-QuickScript 4.0 (Windows) За рубежом основными производителями плейтсеттеров (так называют устройства изготовления форм для технологий СТР) являются фирмы
Существует два типа устройств СТР По данным литературы Экономическая выгода технологии СТР заключается в сокращении производственного цикла (исключаются процессы изготовления фотоформ), экономии фотоматериалов и химреактивов. Эти тенденции привели к созданию технологий computer-to-press и direct imaging, предлагающих осуществлять процесс изготовления форм непосредственно в печатной машине. Фирма Лазерные записывающие устройства, устанавливаемые в каждой печатной секции, за 10-12 мин одновременно по командам компьютера изготавливают все печатные формы (силиконовый слой, не воспринимающий краску, предназначен для пробельных элементов, а лавсан, обнажающийся при выжигании верхних силиконового и алюминиевого слоев, - для печатающих). Параллельно с этим в машине осуществляется настройка красочных аппаратов на основе информации о содержании печатающих элементов в каждой красочной зоне, а проблема приводки красок практически не возникает, так как процесс нанесения изображения на формные пластины осуществляется после их закрепления на формных цилиндрах. Затронув вопросы настройки подачи краски и приводки красок, связанные с проблемами обеспечения качества оттисков, естественно обратиться к рассмотрению систем контроля и управления. 4.3.
Оптоэлектронные компоненты систем контроля и управления
Каждое печатное издание в процессе полиграфического репродуцирования проходит путь «от проекта - до объекта», т.е. от макета, возникающего в издательстве, до его реализации в виде книги, журнала, газеты. Искусство полиграфистов помогает максимально точно воплотить замысел издателя в печатном и отделочном производстве. Поскольку визуальное восприятие изображения человеком субъективно (особенно цветного), а изобразительная информация неоднократно трансформируется (в электронных технологиях в меньшей степени), отражаясь на экране дисплея, на пленке, на форме и, наконец, на оттиске (переходя от одного специалиста к другому), - требуются объективные критерии и средства контроля для оценки результата на каждом промежуточном этапе и на финише производства. Дополнительные трудности обусловлены тем, что цветное изображение представляется на разных стадиях то в аддитивной (на слайде, на экране), то в субтрактивной (на цветопробе, на оттиске) системе смешения цветов (RGB, CMY) и количественные оценки в той или иной системе координат должны соответствовать реальным изменениям цветовых ощущений. 4.3.1.
Системы лабораторного контроля
Принятая в 1931 г. Международной комиссией по освещению МКО (не менее известна ее французская аббревиатура CIE - Commission Internationale d'Eclairage) Возможность воспроизведения цветов тем или иным способом на том или ином устройстве определяется характеристикой цветопередачи (profile), зная которую для каждого устройства можно учитывать трансформации цвета по всей цепочке репродуцирования, внося соответствующие коррективы в издательские разработки. Оптоэлектроника и компьютерная техника способствовали появлению приборов, способных «профилировать» - определять профиль (profile) того или иного устройства (сканера, дисплея, цветопробы, принтера и т.п.). В качестве примера можно упомянуть прибор Spectrolino известной швейцарской фирмы 4.3.2.
Системы выборочного производственного контроля
Для оперативного контроля тиражных оттисков на них печатаются контрольные шкалы с метками денситометрического контроля и проверки других параметров, характеризующих качество продукции (приводка красок, растискивание, скольжение, разрешающая способность в «тенях» и «светах»). В процессе работы печатник с определенной периодичностью выбирает из машины оттиски и проверяет по этим шкалам соответствие продукции требованиям стандарта. Так как на одном оттиске требуется измерить несколько десятков, а то и более сотни контрольных меток, промышленностью выпускаются сканирующие денситометры, фотоголовки которых, перемещаясь вдоль шкалы, измеряют отраженный от ее полей световой поток и передают сигналы для обработки в бортовой компьютер. На рис. 4.14 Денсиметрические требования не всегда способны выявить цветовые отклонения, визуально заметные для человека (особенно при печати в 5, 6 красок и более В отличие от сканирующего денситометра здесь отраженный от оттиска световой поток из фотоголовки по световоду передается на дифракционную решетку, которая разлагает его на спектральные составляющие, и уже эти лучи, отразившись от вогнутого зеркала, веерообразно падают на фотодиодную линейку так, что на каждый фоточувствительный элемент линейки попадает часть спектрального излучения шириной примерно в 10 нм. Измеряя информационный сигнал от каждого фотодиода линейки, компьютер рассчитывает спектрограмму контролируемого участка в диапазоне 380-730 нм. Определив координаты цвета в параметрах графика МКО, система может выдать их в желаемой системе цветовых пространств и рассчитать цветовые отклонения в единицах «дельта Е». Полученная информация передается на пульт управления машины и может быть использована для регулирования подачи краски в ручном или автоматическом режиме. 4.3.3.
Системы машинного контроля
В рулонных печатных машинах возникают ситуации, когда печатник не может воспользоваться описанными выше системами контроля. Во-первых, скорости печати на рулонных машинах выше (до 15 м/с), чем на листовых, оттиск выкладывается на выводной транспортер в виде сфальцованной (сложенной) тетради, а не плоского листа. Иногда печать может идти «из рулона в рулон» - тогда и вовсе нельзя взглянуть на отдельно взятый отпечаток. Для таких ситуаций выпускаются системы машинного контроля, способные выдавать информацию о показателях качества оттисков в режиме «on-run» (на работающей машине), не отбирая их для измерений в статических условиях. Первые разработки в этой области были осуществлены в нашей стране во ВНИИ полиграфии, в результате чего была создана система централизованного контроля АСЦК ОПП Дальнейшее развитие этого направления проявилось в разработках ВНИИПолиграфмаша, где был создан контрольный комплекс ПКК РПМ упрощенных двухсекционных машин 2ПОК-84 Рыбинского завода Перед каждым валиком на зубчатой рейке, закрепленной на заданном расстоянии от поверхности бумаги параллельно образующей линии окружности, с помощью шагового двигателя перемещается каретка с двухканальной фотоголовкой - один канал для измерения черной краски с «серым» (визуальным) светофильтром, а второй - для измерения цветных красок, с диском из трех зональных светофильтров (R, G, B). Выбор светофильтра осуществляется в соответствии со второй краской, которая может быть как триадной, так и смесевой. Световой поток от излучателя (кварцевой лампы) через систему линз и диафрагм фокусируется в пятно диаметром 3 мм на поверхности оттиска, а отраженный световой поток поступает по каналам «серого» и «цветного» на фотодиоды, проходя последовательно через фокусирующую линзу, диафрагму, поляризационный, тепловой (для защиты фотодиода от тепловых излучений) и зональный (или визуальный) фильтры. Синхронизация момента измерения с прохождением полосы меток перед рабочим окном фотоголовки осуществляется с помощью преобразователя «угол-код», установленного в фальцаппарате на валу цилиндра рубки полотна, вращающегося синхронно с цилиндрами печатной секции. Для периодической калибровки фотоголовка после измерений возвращается в исходное положение (вне поля оттиска), где останавливается последовательно перед эталонами «белого» и «черного», а полученные сигналы обрабатываются в процессоре комплекса для корректировки тарировочных характеристик. Обработанная информация сравнивается с заданными номиналами и допусками и предъявляется печатнику на матричном дисплее в табличной и графической (в виде гистограмм) форме для принятия решения о тех или иных управляющих воздействиях. Предшественниками денситометрических средств контроля параметров качества оттисков на рулонных машинах (в частности, глубокой печати, а затем и флексографской) были электромеханические синхроскопы с зеркальными барабанами. Еще в 1960-х годах такие устройства выпускала фирма Суть этого электронно-механического прибора визуального контроля состоит в том, что перед полотном, движущимся со скоростью до 6 м/с, устанавливается барабан с зеркальными гранями, вращающийся синхронно со скоростью движения полотна. Каждая зеркальная полоска передает в рабочее (450×50 мм) окно наблюдателя фрагмент изображения поперечной (движению полотна) полосы оттиска. Повторяющаяся от каждой полоски картинка сливается для наблюдателя в неподвижное изображение, и печатник может рассматривать любые фрагменты печатаемой продукции, замечая отклонения в визуальном восприятии оттисков. С появлением приборов с зарядовой связью, давших импульс к развитию компактных теле- и видеокамер, фирма Это направление (применение видеотехники для контроля продукции в машине) получило свое развитие в представленной на выставке DRUPA-90 японской фирмой О разработке подобной системы (СРС 23) заявила и фирма Помимо систем контроля показателей качества оттисков оптоэлектронные приборы позволяют следить и за технологическими параметрами процесса печатания, в частности за степенью увлажнения пробельных участков печатных форм. В офсетной печати вопросы контроля подачи увлажняющего раствора на форму и поддержания оптимального баланса «краска-влага» находятся постоянно в поле зрения бригады печатников и технологов цеха. Сложность организации контроля за подачей увлажняющего раствора заключается в том, что слой влаги на форме невидим, оценивается толщиной в несколько микрометров, а последствия плохого увлажнения приводят к браку На протяжении последних 30-40 лет велись исследования и создавались отдельные образцы приборов контроля увлажнения, использующих различные принципы измерения - от радиоактивного до гигроскопического и от емкостного до глянцеметрического. Одним из объективных методов контроля увлажнения офсетных форм является инфракрасный. Впервые в нашей стране он был реализован в приборе, разработанном в конце 1960-х годов в ВНИИ полиграфии под руководством В зависимости от толщины слоя процент поглощаемого излучения будет изменяться (толще слой - больше поглощение). Используя этот эффект и имея для сравнения опорный сигнал на другой длине волны, не поглощаемой влагой, можно контролировать подачу увлажняющего раствора на форму. Датчик, реализующий этот принцип измерения, имеет два излучающих диода, один из которых является источником сравнительного сигнала, а второй - измерительного. Импульсы излучения, прошедшие через пленку влаги и отраженные от формы, попадают на фотосопротивление, реагирующее на излучение в обеих зонах спектра. Цифровая обработка этих сигналов позволяет выделить информативную составляющую, соответствующую степени увлажненности контролируемого участка формы. Момент измерения выбранной для контроля площадки на форме определяется, как и во многих описанных системах, с помощью датчика углового положения формного цилиндра. Информация об изменениях степени увлажненности формы помогает печатнику своевременно реагировать на нежелательные отклонения и может быть использована для автоматического регулирования подачи увлажняющего раствора. 4.3.4.
Системы регулирования и управления
Многие оптоэлектронные датчики используются на печатном и отделочном оборудовании в качестве средств контроля за нештатными ситуациями и связаны непосредственно с системами программного управления работой оборудования (системами блокировки). Есть фирмы, например немецкая Примером этому может служить система фотозащиты, применяемая на бумагорезальных машинах, где наряду с «двуручным управлением» и блокировкой включения ножа Примером использования оптоэлектронных компонентов в замкнутых автоматических системах регулирования на полиграфическом оборудовании могут служить представленные на рис. 4.21 Система продольной приводки обеспечивает правильность совмещения нескольких (на рисунке - двух) полотен друг с другом и их приводку по отношению к месту рубки полотна, а система боковой приводки следит за тем, чтобы место будущего сгиба (фальца) полотна находилось строго по оси воронки фальцаппарата. В случае смещения полотна в боковом направлении рама с регистровыми валиками боковой приводки слегка перекашивается, смещая полотно в сторону ликвидации рассогласования. Информация о положении полотна относительно оси воронки поступает от двух датчиков положения кромок полотна, представляющих собой оптопары с открытыми оптическими каналами. Система продольной приводки следит за правильностью положения поля изображения оттиска относительно линии рубки с помощью фотодатчиков и синхронизируется со скоростью работы машины и угловым положением рубящих ножей по сигналам преобразователя «угол-код», установленного на оси одного из рубящих цилиндров. Регулирование осуществляется с помощью регистровых валиков, изменяющих на необходимую величину длину S-образной петли каждого из полотен. В системе QTI Series 3000X Приведенные примеры не исчерпывают всего многообразия применения оптоэлектронных компонентов в полиграфической технике и технологиях, но, можно надеяться, достаточно убедительны, чтобы показать важную роль оптоэлектроники в совершенствовании полиграфического производства. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
© Центр дистанционного образования МГУП |