Ghi bản nhiệt với đầu ghi GLV hay SquareSpot
Kỹ thuật dùng các diode đơn lẻ có các hạn chế về tốc độ nên giải pháp tăng số lượng tia ghi cùng lúc là giải pháp được lựa chọn ngày hôm nay. Đại diện cho các giải pháp này là các đầu ghi GLV, đầu ghi của Creo (Kodak) và IDS laser của Heidelberg. Ngoại trừ IDS của Heidelberg dựa trên một công nghệ hoàn toàn mới thì các đầu ghi GLV và của Creo có nguyên tắc hoạt động tương tự chỉ khác cơ chế on-off laser. Sử dụng GLV (Grading Light Valve) có hai hãng là Agfa và Screen, sử dụng MOEMS (Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems) có Creo-Kodak. Chúng ta cùng tìm hiểu nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của từng kỹ thuật và sự khác biệt khi các hãng sản xuất máy ghi bản áp dụng vào thiết kế của mình.
Máy ghi bản Trendsetter
Nguyên lý chung
Các hệ thống ghi bản nhiều tia (multibeams) đều sử dụng một hay hai mảng diode hồng ngoại năng lượng cao 40W-50W bao gồm nhiều diode gộp lại (19 - 23 diode). Chùm tia laser được hướng tới bộ phân kênh tách thành nhiều tia, phổ biến hiện nay là 512 tia, các máy của Creo-Kodak có thể có số tia thấp hơn 240-512 tia. Các tia laser tiếp tục được hướng tới bộ phận on-off laser light valve của CreoKodak hay GLV trước khi qua hệ thống thấu kính hội tụ chiếu lên bản kẽm.
Đầu ghi GLV của Agfa
Các cấu trúc như vậy có một ưu điểm là tốc độ ghi bản có thể đạt rất cao trong khi tốc độ vòng quay của trống thấp dưới 300 rpm. Không cần có thiết bị cân bằng động cũng như máy hoạt động ổn định hơn. Tốc độ tối đa ngày nay có thể đạt được là 48 bản/giờ với máy của Luescher. Một câu hỏi luôn được đặt ra đối với các thiết bị ghi bản nhiệt là nếu 1 diode hỏng thì chuyện gì xảy ra? Đối với các máy của CreoKodak thì các diode liên kế sẽ tăng công suất để bù và máy hoạt động tiếp tục với tốc độ thấp hơn. Nếu diode thứ 3 hư thì phải thay thế toàn bộ đầu ghi. Đối với máy của Screen PTR 8800 thì đầu ghi được thiết kế với hai nguồn laser độc lập, nếu một trong hai nguồn có diode hư thì máy tắt nguồn đó và chỉ sử dụng nguồn còn lại. Tốc độ ghi giảm xuống. Theo các thông tin của Screen thì nguồn laser có thể được thay thế độc lập mà không thay thế cả đầu ghi.
GLV – sự thật và huyền thoại
GLV là một kỹ thuật do Silicon light machines phát triển từ 1997 (www.siliconlight.com) phục vụ việc hiển thị độ phân giải cao ứng dụng trong truyền hình hay quảng cáo. Kỹ thuật này được Agfa và Screen ứng dng vo ghi bản laser nhiệt từ năm 2004. Về bản chất nó cũng chỉ là một trong nhiều kỹ thuật đ on-off laser, CreoKodak thật ra là người quan tâm kỹ thuật này đầu tiên nhưng quyết định không đi theo hướng này vì nhiều lý do. Tại Việt Nam các máy ghi dùng GLV được quảng cáo như một kỹ thuật tiên tiến và hiện đại nhất hiện nay. Vậy chúng ta cùng tìm hiểu nó là cái gì.
Hoạt động của GLV
GLV là một linh kiện trên đó có bố trí các dải siêu mảnh (micro-ribbon) song song với nhau. GLV dùng cho ghi bản nhiệt có 6528 dải chia thành 1088 pixel bao gồm mỗi pixel 3 cặp active và inactive (nguyên thuỷ cho HDTV cần 1080 pixel). Bề mặt của các dải này đóng vai trò như các gương phản chiếu. Ở vị trí song song nó phản chiếu ánh sáng và ở vị trí lõm xuống nó tán xạ ánh sáng (Diffraction), như vậy tia sáng laser có thể được on-off tuỳ theo ghi hay không ghi. Đó là một cách giải thích rất sơ lược về nguyên lý hoạt động, nhưng GLV có ưu điểm gì so với các MOEMS khác? Đó chính là tốc độ chuyển mạch (trạng thái reflect hay diffraction) rất nhanh. Một điều kiện tiên quyết cho việc nâng cao tốc độ ghi bản. Tốc độ ghi cao sẽ phải trả giá bằng chất lượng điểm ghi được đánh giá dựa trên spot size nhỏ nhất và độ ổn định của tia laser. Nếu chúng ta để ý thì sẽ thấy Agfa có hai model máy dùng GLV là AvalonLF thông thường và Avalon LF Elite. Với LF thông thường chúng ta chỉ ghi đựơc tram tối đa 200 lpi nhưng với Elite thì tram tối đa là 340 lpi với sublima. Điểm khác biệt trong cấu trúc của Agfa là các ribbon của GLV được chia thành mấy cặp. Đối với Screen thì khi ghi Spekta ta phải bật chế độ fine mode trong trình điều khiển và khi đó tốc độ ghi còn một nửa!? Đặc điểm chung của các đầu ghi GLV là chất lượng ghi tram FM thấp. Tới ngày nay Screen vẫn chưa đưa ra được RandotX là tram FM thế hệ 2 lấy bản quyền của Harlequin giống Staccato của CreoKodak.
Đầu ghi SquareSpot của CreoKodak
Đầu ghi SquareSpot của CreoKodak
Điểm ghi của laser vuông? điều này mâu thuẫn với các quy tắc vật lý vì ánh sáng chiếu xuống điểm sẽ có hình tròn hay hình elipse. Vậy làm cách nào CreoKodak tạo ra được spot hình vuông? Cách giải quyết của Creo rất hay và sáng tạo, đó là sử dụng độ phân giải bất đối xứng. Đầu ghi SquareSpot có độ phân giải 10.000x2400 dpi với spot size 2.5x10 micron. Một điểm ghi của SquareSpot như vậy bao gồm 4 điểm ghi liền kề và tạo ra một spot gần như vuông. Cách ghi này có ưu điểm là tram rất sắc nét, độ ổn định cao. CreoKodak là nhà sản xuất duy nhất hiện nay có thể ghi tram FM 10 micron với đầu ghi SquareSpot mặc dù việc ứng dụng tram FM 10 micron còn là một dấu hỏi lớn. Chúng ta sẽ trở lại vấn đề tram FM trong một dịp khác. CreoKodak trong thời gian gần đây cũng chạy theo phong trào tăng tốc độ máy ghi và khi đó chấp nhận hy sinh chất lượng. Hiện tại trên thị trường dòng máy Trendsetter luôn có hai model là dùng đầu ghi SquareSpot hay đầu ghi thường. Giá thành máy ghi với đầu ghi thường thấp hơn so với đầu ghi SquareSpot. Các dòng máy Magnus mới của CreoKodak cũng vậy, với hai model có và không có SquareSpot.
Autofocus
Ánh sáng của laser nhiệt có bước sóng trong vùng hồng ngoại 830 nm, việc lấy nét, chỉnh độ hội tụ focus của tia sáng có bước sóng dài là một công nghệ phức tạp, Heidelberg, Agfa, CreoKodak hiện thực được autofocus trên các đầu ghi của mình và điều này đem lại thuận tiện cho người sử dụng khi mà các bản kẽm có thể có bụi, bề mặt không tuyệt đối phẳng, máy vẫn ghi và cho chất lượng hình ảnh bảo đảm chất lượng, khác với các đầu ghi của Screen với focus cố định nhiều khi các vùng out of focus trên bản kẽm chỉ được phát hiện khi đã đem lên máy in. Đầu ghi GLV trên các dòng máy PTR 8800 cũng chỉ có focus cố định.
Autofocus của Agfa
Làm lạnh laser
Cấu trúc đầu ghi GLV của Screen
Các đầu ghi GLV và của CreoKodak có nguồn sáng laser công suất cao và hoạt động liên tục ngay khi bật máy ghi dù có ghi bản hay không, lượng nhiệt sinh ra cần phải được giải nhiệt. Chính vì thế các đầu ghi này cần có một bộ phận làm lạnh giữ cho nhiệt độ của nguồn laser và đầu ghi ổn định trong một khoảng xác định. Việc làm lạnh và giải nhiệt cho đầu ghi laser hoàn toàn khác biệt với việc làm lạnh và giữ ổn định nhiệt độ của trống ghi bản với mục đích khác là tạo môi trường ghi bản đồng nhất nâng cao độ chính xác chồng màu. Việc giải nhiệt và giữ ổn định môi trường làm việc của laser là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng tới tuổi thọ của đầu ghi, đặc biệt là các đầu ghi GLV. Trong lĩnh vực này thì đầu ghi GLV của Screen có đòi hỏi quá khắt khe về môi trường làm việc. Theo catalogue của Screen thì nhiệt độ môi trường là 23 oC ± 2 oC. Nếu nhiệt độ môi trường vượt ra ngoài khoảng trên thì máy báo lỗi. Thông số này gây khó cho người dùng ở Việt Nam là một nước nhiệt đới nóng ẩm. Các đầu ghi khác có khoảng làm việc từ 23 oC tới 29 hay 30 oC.
Tốc độ ghi bản
Cầu nối on-line với 2 máy hiện
Tốc độ ghi bản ngày nay đã có thể đạt mức 50 bản/giờ nhưng khi đó xuất hiện câu hỏi về nhu cầu thật sự của tốc độ ghi và làm cách nào để có thể đạt được tốc độ đó trong sản xuất thực tế. Chúng ta hãy lấy một ví dụ máy PTR 8800Z có tốc độ ghi bản 43 bản/giờ: Đó là tốc độ ghi của máy và máy có thể đạt được chỉ phụ thuộc vào độ nhạy của bản. Vấn đề không đồng bộ ở đây chính là máy hiện bản. Để tiết kiệm, ở Việt Nam chúng ta thường đầu tư máy hiện khổ 85 cm hiện bản theo chiều dọc. Với bản Kodak chúng ta cần trên dưới 2 phút để hiện bản khổ 79x103 vậy tối đa máy hiện này chỉ đáp ứng 30 bản/giờ. Nếu nối on-line với máy ghi thì khi máy hiện chưa báo ready thì máy ghi không thể đẩy bản đã ghi ra và nạp bản mới được. Tốc độ 43 bản giờ không bao giờ đạt được do máy hiện. Với một máy tốc độ cao như máy PTR 8800Z chúng ta cần có 2 máy hiện bản chạy song song nếu muốn thật sự đạt 43 bản giờ.
Một yếu tố khác nữa là dữ liệu ghi bản. Nếu nối trực tiếp RIP với máy ghi bản thì không bao giờ có thể đạt được tốc độ tối đa vì một điều rất dễ hiểu là cần có thời gian tạo preview, preflight, bình trang, rip vv. Máy không thể ghi liên tục. Với một máy ghi tốc độ cao như thế chúng ta sẽ phải tách RIP ra khỏi máy ghi và dùng nhiều RIP off-line để cung cấp dữ liệu tiff-b cho máy ghi.
Kết luận
Máy ghi nào cũng làm tốt công việc của mình là ghi bản kẽm, điều chúng ta cần quan tâm là sự hiểu biết về nguyên lý hoạt động, các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng. Chính bằng sự hiểu biết chúng ta sẽ khai thác tối đa tính năng của máy và tạo ra những sản phẩm tốt nhất. Một điều quan trọng nữa là đầu ghi hay laser chỉ là một bộ phận trong hàng ngàn bộ phận cấu thành nên máy ghi. Các bộ phận khác hư hỏng cũng dẫn đến chi phí lớn và ngưng trệ sản xuất. Chế độ bảo hành và sự ổn định của máy ghi trong vận hành là một tiêu chí quan trọng nhất khi đầu tư thiết bị.
