- •Раздел IV. Цифровые технологии формных процессов 354
- •Глава 10. Цифровые технологии изготовления форм 378
- •Раздел I. Печатные формы различных видов и способов печати
- •Глава 1. Современные виды и способы печати 1.1. Классические виды и способы печати
- •1.2. Специальные виды и способы печати
- •1.3. Цифровые способы печати
- •Глава 2. Основные сведения о печатных формах
- •2.1. Классификация печатных форм и методы их записи
- •2.2. Показатели печатных форм
- •2,3. Особенности получения оттисков с форм различных способов печати
- •Раздел II. Физико-химические основы копировальных процессов формного производства
- •Глава 3. Сущность фотохимических процессов копирования
- •3.1. Общие представления о копировальном процессе 3.1.1. Копировальный процесс и его назначение
- •3.1.2. Сведения о копировальных слоях
- •3.2. Физико-химические изменения в копировальных слоях при световом воздействии
- •3.2.1. Общие сведения
- •3.2.2. Фотохимические процессы в негативных слоях
- •Глава 4. Основные свойства копировальных слоев и методы их определения
- •4.1. Сенситометрические свойства 4.1.1. Интегральная светочувствительность
- •4.2.3. Факторы, влияющие на репродукционно-графические свойства
- •4.3. Технологические свойства 4.3.1. Проявляемость
- •Глава 5. Фотоформы, формные пластины и формное оборудование
- •5.1. Фотоформы для высокой и плоской офсетной печати
- •5.1.1. Разновидности фотоформ
- •5.2. Формные пластины для высокой и плоской офсетной печати
- •5.2.1. Основные разновидности и строение формных пластин
- •Раздел III. Аналоговые технологии изготовления печатных форм
- •Глава 6. Формы плоской офсетной печати с увлажнением пробельных элементов
- •6.1. Развитие формных процессов плоской офсетной печати
- •6.2. Основы формирования печатающих и пробельных элементов
- •6.2.1. Физико-химические закономерности смачивания печатающих и пробельных элементов
- •Раздел IV. Цифровые технологии формных процессов 354
- •Глава 9. Общие сведения о цифровых технологиях 354
- •Глава 10. Цифровые технологии изготовления форм 378
- •6.3. Технология изготовления монометаллических форм копированием
- •6.3.1. Монометаллические формные пластины
- •6.3.2. Аналоговые тестовые шкалы и тест-объекты для контроля формного процесса
- •6.3.3. Экспонирование с позитивных и негативных фотоформ
- •Глава 7. Формы плоской офсетной печати, не требующие увлажнения пробельных элементов
- •7.1. Общие сведения
- •7.1.1. Недостатки плоской офсетной печати с увлажнением печатных форм
- •7.2. Строение печатных форм, не требующих увлажнения,
- •7.2.1. Разновидности печатных форм без увлажнения пробельных элементов
- •7.2.2. Физико-химическая сущность формирования печатающих
- •Глава 8. Формы высокой печати 8.1. Развитие формных процессов высокой печати
- •8.1.1. Разновидности, структура и схемы изготовления печатных форм
- •8.2. Основы формирования печатающих и пробельных элементов
- •8.2.1. Формирование печатающих элементов фотополимерных форм
- •8.2.2. Формирование пробельных элементов фотополимерных форм
- •8.2.3. Формирование печатающих и пробельных элементов
- •8.3. Технология изготовления флексографских
- •8.3.2. Экспонирование оборотной стороны пластины
- •8.3.3. Основное экспонирование через фотоформу
- •8.3.4. Удаление незаполимеризованной композиции
- •8.3.6. Заключительные операции
- •8.3.7. Особенности изготовления форм из жидкой фотополимеризуемой композиции
- •8.4. Особенности технологии изготовления типографских
- •Раздел IV. Цифровые технологии формных процессов
- •Глава 9. Общие сведения о цифровых технологиях формных процессов
- •9.1. Основные понятия 9.1.1. Преимущества цифровых технологий формных процессов
- •9.1.2. Основные разновидности цифровых технологий
- •9*1.3. Лазерное излучение и лазеры
- •9.2. Лазерная запись информации на формные материалы
- •9.2.1. Процессы, протекающие при лазерной записи информации на формные материалы
- •9.2.3. Электронная версия печатной формы и требования к ней
- •Глава 10. Цифровые технологии изготовления форм плоской офсетной печати
- •10.1. Развитие формных технологий плоской офсетной печати
- •10.1.1. Разновидности технологий и общие схемы изготовления печатных форм
- •10.1.2. Краткие сведения из истории формных процессов с использованием поэлементной записи информации
- •10.2. Основы формирования печатающих и пробельных элементов
- •10.2.1. Формирование печатающих и пробельных элементов при световом лазерном воздействии
- •10.2.2. Формирование печатающих и пробельных элементов
- •10.3. Техническое оснащение процесса
- •10.3.1. Формные пластины для цифровых технологий
- •10.3.2. Лазерные экспонирующие устройства
- •10.3.3. Цифровые тест-объекты для контроля формного процесса
- •10.3.4. Лазерное экспонирование формных пластин различных типов
- •10.3.5. Особенности цифровой технологии записи информации
- •10.3.6. Обработка экспонированных формных пластин
- •10.3.7. Контроль печатных форм
- •10.3.8. Особенности технологии изготовления форм, не требующих увлажнения пробельных элементов
- •10.3.9. Особенности технологии изготовления форм
- •Глава 11. Цифровые технологии изготовления флексографских печатных форм
- •11.1. Развитие формных технологий флексографской печати
- •11.1.2. Схемы изготовления форм по цифровым технологиям
- •11.2. Основы формирования печатающих и пробельных элементов
- •11.2.1. Фотополимерные печатные формы
- •11.2.2. Эластомерные и полимерные формы
- •11.3.1. Особенности фотополимеризуемых формных пластин
- •11.3.3. Цифровые тест-объекты и методы контроля
- •11.3.4. Запись информации на масочный слой
- •11.3.5. Последующие операции технологического процесса
- •11.4. Особенности технологии изготовления цилиндрических фотополимерных форм
- •11.5. Технология изготовления эластомерных и полимерных форм лазерным гравированием
- •11.5.1. Цилиндрические эластомерные формы
- •11.5.2. Цилиндрические и пластинчатые полимерные формы
- •Глава 12. Цифровые технологии изготовления форм
- •12.2. Основы формирования печатающих и пробельных элементов
- •12.2.1. Формы, изготовленные электронно-механическим гравированием
- •12.2.2. Формы, изготовленные лазерным гравированием
- •12.2.3. Формы, изготовленные по масочной технологии с последующим травлением медного покрытия формного цилиндра
- •12.3. Технология изготовления форм электронно-механическим гравированием
- •12.3.1. Подготовка формных цилиндров
- •12.3.2. Гравировальные устройства
- •12.3.3. Технология электронно-механического гравирования
- •12.4. Лазерные технологии изготовления форм
Глава 4. Основные свойства копировальных слоев и методы их определения
4.1. Сенситометрические свойства 4.1.1. Интегральная светочувствительность
Интегральная (общая) светочувствительность S является мерой воздействия актиничного излучения на копировальный слой. Она устанавливает взаимосвязь между стимулом, вызывающим определенные физико-химические превращения в слое, и величиной (или степенью) происшедших в нем превращений. С точки зрения физико-химических превращений, происходящих в слое под действием излучения, светочувствительность должна определяться квантовым выходом (отношением числа молекул фотохимически превратившегося вещества к числу поглощенных квантов излучения) в сочетании с изменением состояния образовавшегося продукта. Важно, что для оценки этого показателя требуются знания не только механизмов происходящих процессов, но и проведение достаточно сложных экспериментов и расчетов, в том числе, с использованием специальной аппаратуры, что не всегда оправдано на практике.
Методы определения светочувствительности. В настоящее время не существует единого метода оценки величины S копировального слоя. Отсутствие стандартного метода оценки 5 объясняется не только разнообразием слоев, следовательно, и многообразием происходящих в них физико-химических превращений, но и нелинейностью связи этих превращений со свойствами слоев.
Разработанные в разное время методы основаны на оценке S по степени физико-химических превращений в слое или по изменению его технологических свойств. Наиболее приемлемым для практического использования является метод определения S по изменению технологических свойств — S оценивается либо по заданному критерию, достигнутому в строго фиксированных условиях экспонирования и проявления слоя, либо при использовании ХК. Во всех случаях по аналогии с фотографическими светочувствительными материалами интегральная светочувствительность оценивается величиной, обратно пропорциональной экспозиции, вызвавшей в слое заранее заданный эффект.
В качестве критерия при определении эффекта воздействия излучения используются характеристики пригодности копировального слоя для проведения формного и печатного процессов. Пригодность слоя рассматривается как достижение неких, заранее заданных, так называемых, рабочих свойств. Они оцениваются по наиболее существенным технологическим признакам, к которым можно отнести, например, устойчивое закрепление слоя на копии после проявления, достижимый уровень репро- дукционно-графических свойств копировального слоя и устойчивость его к обрабатывающим растворам. Можно оценивать рабочие свойства слоя также по оптимальной градационной передаче и максимальной разрешающей способности.
На практике рабочие свойства оценивают визуально по наличию копировального слоя на проявленной копии. С этой целью слой подвергают действию излучения. Модуляция освещенности Е0 на его поверхности обеспечивается (рис. 4.1, I) с помощью оптического клина І, например, ступенчатого, состоящего из я-полей с калиброванными величинами оптических плотностей Dn {п = 1, 2, 3 ... я), увеличивающимися на каждой ступени. В зависимости от величины оптической плотности полей клина распределение освещенности Еп на поверхности копировального слоя 2, нанесенного на подложку 3, следовательно, и экспозиция (напомним, что Н = Et, где t — время экспонирования) за каждым полем уменьшается на величину в 10^ . Различные экспозиции Нп = #0• \0~Dn, которые получает слой в течение одного и того же времени t, вызывают в нем изменения в зависимости от типа копировального слоя: негативного (а) и позитивного (б) (рис. 4.1,11).
a
D, D2 Dj ... D„
■і І
II
Рис.
4.1.
Копирование
ступенчатого клина:
I
—
распределение
освещенности на копировальном слое;
II —
формирование
изображения на слоях: а —
негативном;
б—
позитивном;
1
— оптический
клин;
2 — копировальный слой; 3 — подложка
После проявления копии под одними полями оптического клина слой сохраняется, под другими удаляется полностью. Будут также и поля, под которыми слой сохраняется частично. Во всех случаях есть такое поле с критериальной оптической плотностью DKp, за которым при минимальной освещенности Е^, действующей в течение времени Г, слой приобретает или сохраняет рабочие свойства. Экспозиция Якр. формирующая поле с рабочими свойствами, используется для расчета интегральной светочувствительности копировального слоя по формуле
К
К
5
=
£0
10
"Dkp/
н
кр
где К — коэффициент пропорциональности (согласно единой сенси-
о
-і
а / — в минутах, S оценивается в лк 1 • мин
Существуют различные подходы к выбору поля, используемого для расчета S. Это может быть первое из полей, под которым слой полностью сохранился (или разрушился), или поле, под которым наблюдаются частичные физико-химические превращения при переходе слоя из одного состояния растворимости в другое, или поле, находящееся посередине между полем с полностью проявленным слоем и полем с рабочими свойствами. Во всех случаях требуется создание стандартных условий экспонирования, в том числе при использовании конкретного источника излучения, обеспечивающего определенную освещенность поверхности слоя. Нужно учитывать, что режимы проявления копии должны соответствовать регламентируемым режимам для испытуемого слоя.
Сущность другого метода заключается также в копировании ступенчатого полутонового клина (с калиброванными величинами оптических плотностей) и проявлении слоя в конкретных условиях. Но при этом фиксируется время экспонирования, в течение которого достигается однотипный эффект на проявленной копии, например, полностью удаляется (сохраняется) слой под определенным количеством полей шкалы. Это время характеризует величину светочувствительности, которая оценивается в этом случае в минутах.
При определении S ФПС по методикам оценки технологических свойств в качестве критерия используются другие эксплуатационные характеристики, например, твердость, растворимость, разрывное усилие и т.д. Наибольшее распространение получили рекомендации производителей ФПП, основанные на определении опытным путем экспозиции при использовании специальных тест-объектов с набором графических элементов (см. § 8.1.2). Такая методика не только доступна, но и максимально приближена к реальному технологическому процессу изготовления ФПФ высокой печати.
В свое время был предложен, но не получил широкого практического применения (из-за сложности оценки толщины И копировального слоя), метод определения S с помощью ХК, определяющей зависимость степени физико-химических превращений в слое от величины экспозиции, которая эти превращения вызывает. Для нега
тивных и позитивных слоев критерии оценки этих превращений могут быть различны.
Для негативных копировальных слоев такая кривая характеризует зависимость толщины слоя от величины экспозиции Н или логарифма экспозиции (рис. 4.2, кривая 1).
Использование толщины слоя для определения S негативных слоев возможно, так как существует связь между толщиной слоя, оставшегося после проявления, и степенью произошедших в нем физико- химических превращений. Поэтому степень этих превращений при структурировании слоя в процессе экспонирования можно оценить толщиной сохранившегося слоя на экспонированных участках.
По ХК в координатах h = / (lg#) определяют ту минимальную экспозицию, Ни (см. рис. 4.2), которая обеспечивает получение слоя, например, максимальной толщины /гтах- Эта экспозиция и используется для расчета S по формуле
S--L.
н„
Рис.
4.2.
Характеристические
кривые негативного 1
и
позитивного 2
копировальных
слоев
С ростом экспозиции (см. рис. 4.3) скорость проявления увеличивается и, достигнув максимума, становится постоянной. Поскольку Vnp зависит от величины экспозиции, то S может быть оценена по той минимальной экспозиции Яу, при которой достигается максимальная скорость проявления:
1
5 =
Я.
Применение определения 5.
V.
Рис.
4.3.
Зависимость
скорости проявления позитивного
копировального слоя от величины
экспозиции
пр
К
мах
методов
Рассмот-
Яу
я
копировальные слои чувствительны в основном к УФ-области спектра). Эти методы не дают истинного представления об абсолютном значении 5, но они могут быть использованы для сравнения S различных типов копировальных слоев. Это необходимо при их разработке или совершенствовании. Сравнительная оценка 5 слоев одного и того же типа необходима также при выборе режимов экспонирования.
Использование простого и удобного метода определения S по рабочим свойствам оправдано тогда, когда известна экспозиция (или существует возможность измерения освещенности, например, с помощью люксметра и времени экспонирования). В отечественной практике рабочие свойства оцениваются по номеру поля, которое на проявленной копии находится посередине между полностью проявленным полем и полем с рабочими свойствами.
Для сравнительной оценки S позитивных копировальных слоев ОСТ 29.128-96 рекомендует метод, основанный на определении времени экспонирования, который обеспечивает удаление слоя под
фиксированным количеством полей полутоновой шкалы. При использовании результатов такой оценки S необходимо учитывать следующее: величина 5 может быть определена по разным критериям для светочувствительных слоев различного состава и толщины, причем, часто без учета их спектральной чувствительности и актиничности используемых источников излучения. Поэтому более корректным и достоверным является определение светочувствительности копировальных слоев способом оценки количества световой энергии, которое получает единица поверхности слоя. Это количество выражается в энергетических единицах, например, в джоулях на единицу поверхности 1м2 (или 1см2), и размерность светочувствительности в этом случае м2 Дж~1. Измерение энергетической светочувствительности копировальных слоев, хотя и не представляет особой сложности, в практике полиграфического производства почти не используется.
4.1.2. Коэффициент контрастности и широта
Коэффициент контрастности у и широта L копировального слоя,
как и в фотографии, определяются с помощью ХК. Наиболее типичные ХК негативного 1 и позитивного 2 копировальных слоев приведены на рис. 4.2. Кривые построены в координатах И =/ (lg Я). Положение ХК и их наклон относительно оси абсцисс зависит от природы слоя и его свойств.
Коэффициент контрастности у характеризует убыль толщины И позитивного копировального слоя (для негативного слоя ее прирост) при увеличении логарифма экспозиции (lg Н) в пределах
линейного участка характеристической кривой, поэтому
у =
Algtf
Методы определения коэффициента контрастности и широты. Определение у и L осуществляется по ХК. Для ее построения
необходимо различным участкам копировального слоя сообщить ряд возрастающих экспозиций Н и на проявленной копии измерить толщины слоев, сохранившихся после экспонирования и проявления на этих участках, а затем построить графическую зависимость в координатах h = f(H) или h = /(lg//) (последняя зависимость используется чаще). Способ оценки Н и метод измерения толщины h имеют существенное значение при построении ХК.
На примере ХК позитивного копировального слоя (рис. 4.4), построенной в координатах h = / (lg//), показан принцип определения у и L. Коэффициент контрастности у может быть определен как тангенс угла наклона линейной части ХК к оси абсцисс:
у = tg а .
Широта копировального слоя L равна проекции линейного участка ХК на ось абсцисс:
L- AlgИ = lgtf2 — lg/Л .
Рис.
4.4.
Определение
коэффициента контрастности и широты
позитивного копировального слоя
В связи со сложностью этой методики на практике коэффициент контрастности и широту оценивают более простым способом по количеству полей полутоновой шкалы, воспроизведенных на копии между полностью проявленным полем и полем, с копировальным слоем (для случаев, представленных на рис. 4.1, это количество равно трем). Заметим, что уменьшение числа полей соответствует повышению у, в этом случае широта копировального слоя L уменьшается.
4.1.3. Спектральная чувствительность
В отличие от интегральной светочувствительности спектральная чувствительность 5>. характеризует распределение чувствительности слоя по спектру. Это важнейшая сенситометрическая характеристика слоя, определяющая выбор источника излучения при копировании. Оценивается S\ отношением величины, характеризующей заданный уровень фотохимического эффекта, к энергии монохроматического излучения, которая этот эффект вызывает. S\ характеризует поглощательную способность слоя к излучению различных длин волн.
Наиболее часто S\ описывают с помощью кривой S\ = ДХ), реже по спектральному распределению коэффициента поглощения. Спектральная чувствительность большинства копировальных слоев лежит в диапазоне X = 250-460 нм, причем максимум чувствительности приходится на длины волн ближней УФ-области спектра. Величина 5х и диапазон X зависят от используемого в составе слоя светочувствительного соединения.
350 400 450 500 X, НМ Копировальные слои различ
ие. 4.5. Кривая спектральной ных типов характеризуются Sx,
чувствительности позитивного находящейся в следующих облас- копировального слоя тях ддин вшш.
гидрофильные полимеры с диазосоединениями — 330-430 нм;
слои на основе диазосоединений (ОНХД) — 320-460 нм;
фотополимеризуемые слои — 340-410 нм.
Метод измерения спектральной чувствительности. Для получения кривых спектральной чувствительности используются спектросен- ситометры (спектрофотометры), позволяющие измерять спектральные коэффициенты в узких спектральных интервалах в диапазоне длин волн от 200 до 450 нм. После экспонирования слоя монохроматическим излучением и его проявления получают спектросенситограмму. Измерив ее плотности на денситометре (микроденситометре), строят кривые спектральной чувствительности.
В качестве примера на рис. 4.5 приведены характерные кривые спектральной чувствительности позитивного копировального слоя на основе ОНХД, а на рис. 4.6. — негативного копировального (фото- пол имеризуемого) слоя.
4.1.4. Факторы, влияющие на сенситометрические свойства
Сенситометрические свойства копировальных слоев зависят в основном от двух факторов:
характеристик копировальных слоев, закладываемых при производстве формных пластин;
Рис. 4.6. Кривая спектральной чувствительности негативного копировального слоя
условий изготовления копий, которые для получения оптимальных значений сенситометрических свойств должны выполняться в соответствии с рекомендациями фирм-производителей.
Характеристики копировальных слоев, формирующие сенситометрические свойства, включают следующие показатели: химический состав слоев и концентрацию их компонентов; оптические свойства (поглощение, отражение слоев и подложки); их толщину и условия изготовления.
Химический состав слоя и его влияние на S учитывается на стадии разработки или оптимизации свойств копировальных слоев при их совершенствовании. Компоненты слоя и их концентрация, а также введение специальных добавок, в конечном итоге, обеспечивают повышение S за счет увеличения доли поглощенного в слое излучения. Однако излучение, которое поглощается слоем, может по-разному влиять на его свойства. Некоторая активная часть излучения, которая поглощается, вызывает необходимые (полезные) физико-химические превращения, повышая S. В то время как другая часть излучения, отраженная подложкой, либо усиливает эффект воздействия, либо оказывает побочное действие (например, нагревает слой), что также сказывается на величине 5. Спектральная чувствительность Sd> слоя
толщиной d с учетом полезного поглощения элементарного слоя Ad может быть определена по формуле
(l-pj(lO^-l)
сД 10м 10*^
1 X
где р. — спектральный коэффициент отражения; к\ — спектральный показатель поглощения слоя; к} - спектральный показатель поглощения светочувствительного вещества; С, — показатель, учитывающий поверхностную плотность энергии, которая необходима слою при полном полезном поглощении. Он может быть определен из уравнения
И
Да, '
где Нхпор — пороговая экспозиция для бесконечно тонкого слоя; Аах — доля полезного поглощения, которая равна
Да, =
Х - - k^d
В большинстве случаев, чем выше поглощение в слое и больше отражение от подложки, тем выше 5 слоя. В тех же случаях, когда поглощение излучения становится неэффективным и часть его расходуется не по назначению (например, поглощается фильтровым — поглощающим красителем, который необходим для уменьшения ореолов отражения), наоборот, наблюдается понижение S. Поэтому тщательный подбор химического состава слоя и концентрации его компонентов, а также оптические свойства копировального слоя и подложки могут обеспечивать повышение S.
На величину S оказывает влияние толщина слоя. Зависимость 5 от толщины слоя понятна, исходя из определения светочувствительности (см. § 4.1.1), как величины обратно пропорциональной экспозиции, обеспечивающей придание слою рабочих свойств, что возможно при его экспонировании по всей толщине. Принимая во внимание, что распределение излучения по толщине слоя неравномерно (причем его доля в области, граничащей с подложкой, ниже, чем в верхней части слоя), для достижения требуемого физико-химического эффекта по всей толщине слоя необходима большая экспозиция. В противном случае на экспонированных участках, не получивших достаточное количество энергии, негативный слой удаляется при проявлении, позитивный слой, наоборот, сохраняется (или не удаляется полностью).
10'
lg = sch, 6 H
где Я — экспозиция у подложки формной пластины; Н0 — экспозиция на поверхности копировального слоя; ємолярный показатель поглощения; с — концентрация светопоглощающего вещества в слое; h — толщина слоя.
Приведя уравнение к удобному виду, получаем:
H0 = HlO€ch.
Как известно, светочувствительность обратно пропорциональна экспозиции #о, получаемой слоем, следовательно:
S = — = l—r. (4.1)
Нп н1о v ;
о
Приведенная теоретическая зависимость на практике не всегда выполняется. Светочувствительность может быть как больше, так и меньше рассчитанной по формуле (4.1). Найденная экспериментальным путем светочувствительность бывает больше расчетной в том случае, если в результате отражения излучения от подложки (например, копировальный слой нанесен на металлическую подложку) происходит дополнительное экспонирование слоя. В том же случае, если в состав слоя включены дополнительно поглощающие излучение добавки, наоборот, определенная экспериментально S будет меньше расчетной.
Существенное влияние на 5 оказывают условия изготовления слоя (температура и влажность при сушке). Именно на стадии сушки в копировальном слое (см. § 5.2.3) формируются его основные свойства, поэтому температура регламентируется и устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от типа слоя.
Условия изготовления копий — это условия экспонирования (спектральный состав действующего излучения, величина экспозиции, температура и влажность окружающего воздуха) и условия проявления (температура, время и способ проявления). На степень физико-химических превращений в копировальном слое, приводящих в конечном итоге к изменению его 5, существенное влияние оказывают условия экспонирования, в том числе, величина экспозиции. Увеличение времени экспозиции может сопровождаться повышением температуры слоя и изменением скоростей реакций, влияющих на 5. Это приводит к изменению растворимости слоя, которая зависит от его типа.
Режимы проявления (время и состав раствора) влияют на S. Скорость и степень растворимости экспонированного слоя зависят от его состава. Влияет на S также температура проявителя и способ проявления. С увеличением температуры проявителя, как правило, наблюдается увеличение S. Поэтому необходимо обеспечивать наибольшую скорость этого процесса и наилучшую растворимость при одном и том же времени проявления.
4.2. Репродукционно-графические свойства 4.2.1. Разрешающая и выделяющая способности
Разрешающая способность R — это важнейший численный показатель качества воспроизведения графической информации. Она характеризует способность слоя воспроизводить раздельно штриховые элементы изображения и оценивается числом линий (предельно созданных при записи изображения) на единицу длины.
В отличие от фотографических в копировальных процессах формного производства нет утвержденного стандарта определения R копировальных слоев и критериев ее оценки. В большинстве случаев в научных исследованиях и производственной практике R оценивается частотой той наиболее высокочастотной периодической решетки, состоящей из групп штрихов различных размеров, которые еще разрешаются. Решетка разрешается, если штрихи и просветы между ними разделены. Измеряется R в мм'1 (или см"1). Для большей объективности оценки иногда указывается также величина допустимых относительных искажений штрихов.
Методы определения разрешающей способности. Для определения разрешающей способности используются специальные миры. На рис. 4.7 приведены некоторые из наиболее часто используемых мир, скомплектованных в виде круговых 7, веерообразных 2, прямоугольных 3-5 структур, в том числе, ориентированных в различных направлениях 3.
Такие миры состоят из групп штрихов различных размеров, причем штрихи (не менее трех) в каждой отдельной группе имеют максимальную оптическую плотность, а промежутки между штрихами максимально прозрачны (поэтому их называют мирами абсолютного контраста). В большинстве случаев размеры штриха и просвета (промежутка между штрихами) в каждой группе равны между собой.
При оценке разрешающей способности копировальных слоев миру копируют на формную пластину и после проявления на изображении миры определяют размер минимально воспроизводимого штриха, передаваемого раздельно. Оценивается R предельным количеством штрихов на 1 мм (или см).
В отличие от R выделяющая способность характеризует свойство слоя передавать отдельно стоящие штриховые элементы, рядом с которым и нет других штрихов или мелких деталей. Оценивается выделяющая способность размером минимального воспроизведенного штриха и измеряется в мм (или мкм). Необходимость введения такого показателя связана с особенностями воспроизведения отдельно стоящего штриха по сравнению с воспроизведением в группе.
'12,1,,,'J
2
Mill
G>
?TM* I
4
5
1
1 2
III III III III III III III III |
||
ШП |
1 |
HQ |
і tetitтьл
21
22
Рис. 4.7. Миры для определения разрешающей способности копировальных слоев и их структуры: 1 — круговая; 2 — веерообразная; 3 — прямоугольная, ориентированная в различных направлениях; 4,5 -прямоугольные
Е
1
Рис. 4.8. Распределение освещенности среди группы штрихов 1
и у отдельно стоящих штрихов 2
На рис. 4.8 приведена схема распределения освещенности Е для группы штрихов 1 и для отдельно стоящих штрихов 2. Как видно, у штрихов 7, расположенных в группе, в отличие от отдельно стоящих штрихов 2, наблюдается иное распределение освещенности и, следовательно, формирование изображения при экспонировании происходит по-другому. Очевидно, что отдельно стоящий штрих воспроизводится лучше, чем тот, который расположен по соседству с другими штрихами.
Возможность копировальных слоев воспроизводить мелкие дета-
способностям. По существу, они позволяют лишь определить размер минимального штрихового элемента конкретного тест-объекта, но при этом не дают представления о том, как воспроизводятся штрихи других размеров. Оценить их воспроизведение можно с помощью ФПМ, которая содержит информацию о величине размытия штриховых деталей изображения различных размеров.
Метод определения ФПМ копировальных слоев основан на построении КФ с ее последующим пересчетом в ФПМ. В свою очередь КФ определяется, например, по изменению размеров штриховых элементов. С этой целью проводится их многократное копирование на слой при различных экспозициях и оценивается воспроизведение этих
1,0
0,5
0
50
Рис. 4.9. Пример ФПМ копировального процесса
штрихов на проявленной копии. После построения КФ осуществляется ее пересчет в ФПМ. По полученным данным строится ФПМ копировального процесса,
характерный вид которой представлен на рис. 4.9. Приведенный метод позволяет оценивать возможности формных пластин по воспроизведению изображений с элементами различных размеров в конкретных условиях экспонирования.
4.2.2. Градационная передача растрового изображения
Градационная характеристика (ГХ) оценивает качество воспроизведения растрового изображения. Она выражается графической зависимостью, характеризующей в большинстве случаев воспроизведение растрового изображения на печатной форме по сравнению с изображением на фотоформе:
Г»ОТН _ Г / ГіОТН \
°п.ф - /ф.ф Л
где 5°™ и 5фф — относительные площади растровых элементов соответственно на печатной форме и фотоформе.
Для построения градационной зависимости необходимо провести измерения относительной площади растровых элементов на печатной форме, полученных копированием ступенчатых растровых шкал с различной линиатурой, состоящих из полей с изменением S0TH с шагом, обычно 5 или 10%; в высоких светах и глубоких тенях шаг может быть равен 0,5 или 1%.
ГХ определяется при оптимальных режимах экспонирования и обработки копировальных слоев и характеризует точность воспроизведения исходной информации в светах (в том числе, высоких), в полутонах и тенях (в том числе, глубоких).
Методы оценки ГХ. Измерение Sn°™ осуществляется денсито-
метрическим методом, основанном на использовании анализаторов размеров растровых элементов, т. е. устройств, способных производить измерения и определять значения на основании измеренных отраженных световых потоков. Для этой цели используются денситометры высокого класса, точность измерений и широкие функциональные возможности которых обеспечивает встроенный микропроцессор. Информация о текущей функции измерения и ее величина отображается на жидко-кристаллическом дисплее. Широко известны денситометры фирм Gretag Macbeth, X-Rite, Techkon и другие модели. Измерения размеров растровых точек на фотополимерных печатных формах высокой печати проводятся с использованием, например, прибора Vipflex с программным обеспечением, позволяющим оценивать .
