Lasery w nowoczesnej poligrafiiczęœć I
6 gru 2016 14:42

Nowoczesna poligrafia znana jest z wykorzystywania zaawansowanych technik informatycznych i programowych do komputerowego sterowania jej szczególnymi procesami, jak to ma miejsce np. w systemach CIP3 (CIP4). Techniki cyfrowe wykorzystywane sš także w bezpoœrednim lub poœrednim tworzeniu czšstkowych procesów poligraficznych, co można znaleŸć np. w funkcjonowaniu oprogramowania DTP czy CMS. Nieco głębsze zastanowienie się nad tym zjawiskiem musi doprowadzić do wniosku, że systemy cyfrowe wykorzystujš urzšdzenia, których działanie opiera się na zdobyczach jednej z najpotężniejszych nauk Đ fizyki, a ich konstrukcja wykorzystuje aktualne osišgnięcia techniki. Niewštpliwie do takich zdobyczy należy zaliczyć LASER, które to słowo jest skrótem od angielskiego terminu Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Jedno-znacznie zrozumiałe tłumaczenie tego terminu to: wzmocnienie œwiatła przez wymuszonš emisję promieniowania. Zrozumienie na podstawie dostępnej literatury fachowej istoty działania lasera nie należy do najłatwiejszych zagadnień, szczególnie dla osób, którym fizyka sprawiała w szkole okreœlone kłopoty. Postaram się jednak możliwie prosto przybliżyć tę problematykę, tak że nawet osoby o duszy ăartystyÓ będš miały szansę poznać to niezwykle frapujšce urzšdzenie, nie mówišc już o ărasowychÓ poligrafach, którzy sš przecież technikami lub inżynierami. Œwiatło laserowe ma niezwykłe cechy w porównaniu ze zwykłym œwiatłem generowanym przez urzšdzenia ătermiczneÓ, jak np. słońce, żarówka, lampa wyładowcza. Do najistotniejszych takich cech należš m.in.: ogromna gęstoœć mocy, duża spójnoœć przestrzenna i wielki stopień spójnoœci czasowej. Cóż oznaczajš te terminy? Wiemy, że moc oznacza możliwoœć wykonania pracy. Jeżeli moc jest rozłożona na jakiejœ powierzchni, to mówimy, że występuje powierzchniowa gęstoœć mocy. Praca roœnie proporcjonalnie do czasu wykorzystywania tej mocy. W rezultacie duża gęstoœć mocy może spowodować wykonanie dużej pracy w krótkim czasie, np. okreœlonej ekspozycji materiału œwiatłoczułego, lokalnego nagrzania powierzchni, naładowania powierzchni lokalnym ładunkiem (rys. 1). Wišzka zwykłego œwiatła pochodzšcego ze Ÿródeł termicznych jest rozbieżna w trakcie rozprzestrzeniania się (propagacji). Oznacza to, że jeżeli nawet na wyjœciu ma ona dużš gęstoœć mocy, to w trakcie propagacji przekrój jej powiększa się i gęstoœć mocy na jednostkę powierzchni maleje. Œwiatło emitowane przez laser tworzy na wyjœciu także wišzkę o okreœlonym kształcie i przekroju. Okazuje się, że rozbieżnoœć wišzki laserowej podczas propagacji jest znikoma. Mówi się wtedy o dużej spójnoœci przestrzennej œwiatła laserowego. W rezultacie oznacza to, że okreœlona na wyjœciu lasera gęstoœć mocy nie zmienia się znaczšco w trakcie propagacji i ta sama praca może być wykonana przez œwiatło również w znacznej odległoœci od Ÿródłowego lasera (rys. 2). Œwiatło jest zbiorem fal elektromagnetycznych. Podczas propagacji fale te oddziałujš na siebie zmieniajšc właœciwoœci fizyczne (np. falowe) œwiatła. Zwykłe œwiatło pochodzšce ze Ÿródeł termicznych jest w istocie zupełnie przypadkowš mieszaninš i w każdej następnej chwili właœciwoœci wyemitowanego strumienia ulegajš znacznej zmianie. Œwiatło laserowe jest specyficznš mieszaninš. Istotna zmiana właœciwoœci falowych w wišzce takiego œwiatła zachodzi po konkretnym, długim (jak na procesy falowe) czasie. Mówi się zatem, że ma ono duży stopień spójnoœci czasowej. Ponieważ œwiatło rozprzestrzenia się z wielkš prędkoœciš (ok. 300 tys. km/s), okazuje się, że zanim zajdš w nim znaczšce zmiany falowe, promień lasera przebędzie odpowiednio długš drogę w przestrzeni, niosšc np. cały czas niezmienionš informację (rys. 3). Oprócz powyższych istotnych cech œwiatło laserowe ma wiele innych, których nie będziemy przytaczać ze względu na cel, jakim jest poznanie istoty ogólnej zagadnienia. Zastanówmy się teraz, w jakich urzšdzeniach wykorzystywanych w nowoczesnej poligrafii stosowane sš lasery? Pierwszš grupę takich urzšdzeń stanowiš niewštpliwie drukarki laserowe do drukowania czarno-białego i wielobarwnego. Najczęstszš konstrukcję takich drukarek stanowi bęben wykonany z materiału półprzewodnikowego lub nim pokryty. Œwiatło laserowe odwzorowuje na powierzchni bębna rysunek w postaci lokalnych ładunków elektrycznych. Do naładowanych obszarów przylega toner, który jest przenoszony na podłoże i utrwalany na nim przez œciskanie w podwyższonej temperaturze. Jeżeli drukarka laserowa drukuje wieloma kolorami, np. CMYK, wtedy laser powoduje odrysowanie wycišgu barwy i utrwalanie tonera, oddzielnie i kolejno dla każdego z kolorów CMYK. Druga grupa urzšdzeń to znane systemy barwnych wydruków próbnych wykorzystujšce laserowy transfer barwnika na podłoże końcowe poprzez specjalne arkusze donorowe. Przykładowym takim systemem laserowym jest Approval (Kodak). Trzeciš grupę urzšdzeń stanowiš naœwietlarki laserowe realizujšce wycišgi barw na materiale fotograficznym (kliszy). Jest to jedno z najpowszechniej używanych obecnie w Polsce urzšdzeń w końcowym etapie prepress. Otrzymane wycišgi barw stanowiš podstawę wykonywania form drukarskich dla różnych technik drukowania. Technologia CtF (Compu-ter-to-Film) realizowana na naœwietlarkach laserowych będzie stopniowo zastępowana in-nymi technologiami. Czwartš grupš urzšdzeń sš systemy naœwietlajšce CtP (Computer-to-Plate). Systemy te obecnie dynamicznie rozwijajš się w œwiecie poligraficznym i z powodzeniem zaczynajš rozpowszechniać się także w Polsce. W ramach systemów CtP wykorzystujšcych lasery realizowane sš formy drukowe dla różnych technik drukowania z pominięciem medium poœredniego (technologii CtF). Podczas realizacji CtP tworzona forma może powstawać przez wykorzystanie œwiatła laserowego w różnych technologiach, np. ekspozycji na materiał œwiatłoczuły, ekspozycji na materiał ulegajšcy przemianie fotopolimerowej, lokalnego nagrzewania powodujšcego przemiany strukturalne, lokalnego wycinania lub odparowania materiału. Pištš grupš urzšdzeń wykorzystujšcych lasery sš maszyny drukujšce serii Computer-to-Press. Formy drukowe tworzone sš bezpoœrednio na cylindrach formowych takich maszyn, umożliwiajšc wykonanie odpowiednio dużego nakładu reprodukcji. Przedstawicielami urzšdzeń systemu Computer-to-Press sš np. Heidelberg Quickmaster DI-46-4, Heidelberg SM 74 DI, Omni-Adast Dominant 705C DI, Goss ADOPT. Także w tym przypadku dla każdej z tych maszyn stosowana jest inna technologia materiału na formę. Szóstš grupę urzšdzeń wykorzystujšcych œwiatło laserowe reprezentujš maszyny drukujšce systemu Computer-to-Print. Jest to drukowanie cyfrowe, a więc bez typowej formy drukowej. Maszyny wykorzystujš laserowe zobrazowanie na cylindrach drukujšcych powtarzane dla każdej kolejnej kopii wydruku. W ten sposób maszyna może drukować dowolny nakład, poczšwszy od jednej sztuki reprodukcji. W maszynach wykorzystywana jest ulepszona technologia przeniesiona z cyfrowych kserokopiarek. Przedstawicielami systemów drukujšcych sš np. Agfa Chromapress 50i, Indigo E-Print 1000. Jak widać, laser stał się normš w nowoczesnej poligrafii. Ponieważ dla każdej z powyższych grup urzšdzeń wymagane sš różne parametry promieniowania laserowego, dlatego stosowane sš tam różne lasery. Co należy rozumieć przez okreœlenie ăróżne laseryÓ? Po pierwsze różne długoœci emitowanych fal œwietlnych. Następnie różne gęstoœci mocy niesione przez promień lasera. Z kolei różne sposoby emisji œwiatła, tzn. impulsowe i cišgłe. Wreszcie substancje o różnych właœciwoœciach fizyczno-chemicznych wykorzystywane do generowania œwiatła laserowego, takie jak: stan skupienia (ciało stałe, ciecz, gaz), własnoœci elektryczne (półprzewodniki), własnoœci magnetyczne (swobodne elektrony), własnoœci chemiczne (barwniki, reakcje chemiczne), konstrukcje hybrydowe, w których œwiatło jednego lasera wykorzystywane jest do emisji œwiatła innego lasera (rentgenowskie i UV). Tak więc typów laserów jest wiele. Niektóre z nich sš wykorzystywane wyłšcznie w celach specjalnych i naukowych, zaœ inne znajdujš zastosowanie przemysłowe, także w urzšdzeniach stosowanych w poligrafii. W tym ostatnim zakresie powszechnie stosuje się lasery na ciele stałym, lasery gazowe i półprzewodnikowe. W dalszej częœci omówimy istotę działania tych właœnie laserów. Ponieważ zastosowanie innych jest sporadyczne lub obecnie nie występuje, dlatego pominiemy pozostałe. Bez względu jednak na to, z jakim typem lasera mamy do czynienia, niektóre zasady emitowania œwiatła laserowego sš wspólne i od nich rozpoczniemy omawianie istoty działania lasera. Nastšpi to jednak w częœci drugiej, w kolejnym numerze Poligrafiki. cdn.

error: Kopiowanie zabronione!
cript>