книги из ГПНТБ / Синяков Н.И. Технология изготовления фотомеханических печатных форм учебник

гию в электрическую, а затем корректирующим электродинамическую силу в требуемом направлении. Свет, получаемый фотоэлементом от того или иного участка тонового оригинала, преобразуется электрон­ ным преобразователем в электрическую энергию. Получаемое элект­ рическое напряжение пропорционально световой энергии, логарифм количества которой зависит от оптической плотности данного участка тонового оригинала. После выхода из фотоголовки электрический ток преобразуется и усиливается функциональным усилителем для полу­ чения мощности, достаточной для гравирования клише. Электрогра­ вировальные автоматы имеют электронный градационный корректор, который позволяет для разных участков шкалы яркостей воспроиз­ водимого тонового оригинала изменять электродинамическую силу, управляющую погружением резца в формный материал. Так как от глубины резания зависит площадь печатающих элементов, а значит, и растровая плотность, то, следовательно, электронный градационный корректор позволяет исправлять недостатки градационной передачи. Разные типы электрогравировальных машин имеют различные кор­ ректоры. Степень совершенства электронного корректора — один из главных показателей совершенства электрогравировальной машины. В электрогравировальных автоматах (от ЭГАдоЭГА-5) электронный корректор имеет две ступени изменения градации. Причем в темной части интервал изменения контраста больше, чем в светлой. Большей гибкостью изменения градации обладают корректоры, устанавливае­ мые на современных электрогравировальных автоматах с точечным гравированием.

Так же, как и для растрового фотопроцесса, для которого разрабо­ таны технологические инструкции, регламентирующие значение пере­ менных факторов (размер диаграммы, расстояние растра и др.)> име­ ются технологические инструкции, регламентирующие процесс изго­ товления клише и для электронного (линейного и точечного) гравиро­ вания.

Например, технологическими инструкциями для ЭТА с линейным гравированием определены углы заточки резца в зависимости от линиатуры гравирования клише. Так, угол заточки для линиатуры 27, 34 лин/см составляет 100°, для линиатуры 34, 48 лин/см — 90°, выше 48 лин/см — 80°. В литературе имеются и другие рекомендации от­ носительно выбора угла заточки резца, которые отличаются от ре­ комендаций, сделанных в упомянутой выше инструкции для линейно­ го электрогравирования. Так, для линиатуры 27, 35 лин/см кроме резцов с углом заточки 1 0 0 ° рекомендуются резцы с углом заточки 90°. Для линиатуры 48 лин/см рекомендуется применять резец с уг­ лом заточки 80°, а для линиатуры 54, 6 8 лин/см — 70° вместо рекомен­ дуемых инструкциями резцов с углом заточки соответственно 90 и 80°. Это дает улучшение градации, однако, исходя из недостаточной электродинамической мощности ЭТА, рекомендуется в тенях получать глубину пробельных элементов от 5 до 15 мкм для всех линиатур*,

*И. Я. Духовный. Некоторые вопросы эксплуатации электрогравировальных автоматов.— «Полиграфическое производство», 1960, № 7.

240

что приводит к получению клише неудовлетворительного качества, так как при печатании с них имеет место «завал» теней, а матрициро­ вание с таких клише вообще невозможно.

Для точечного гравирования в литературе есть лишь отдельные

50 лин/см и выше — 80°. Для точечного гравирования рекомендуются следующие глубины пробельных элементов в светах: при линиатуре растра 24 лин/см— 160 мкм, 34 лин/см— 120 мкм, 40 лин/см— 90 мкм, 48 лин/см — 70 мкм, 54 лин/см — 60 мкм.

Для оценки качества градационной передачи на клише, получае­ мом при тех или иных режимах электрогравирования, а также для создания клише с наперед заданной градационной характеристикой необходимо владеть методом расчета градационной передачи электрогравировального растрового процесса.

Используя приведенные ранее формулы для вычисления растро­ вой плотности и математическую зависимость Dp от глубины гравиро­ вания h и угла заточки резца 2а, можно вывести формулы для вычис­

ления растровой плотности, получаемой при точечном (D?0ч) и линей­ ном электрогравировании (D£H„).

D U , когда площадь пробельных растровых элементов изменяется от56тіп ÄoSfi50% (площадь пробельных элементов равна площади печа­

тающих 5 б = 5т), вычисляют по формуле

DU, когда площадь печатающих элементов изменяется от 5 Ттіп до ST5 o% (5б= 5 т), вычисляют по формуле

Необходимость выбора приведенных формул в зависимости от ве­ личины площади пробельных и печатающих элементов была объяс­ нена раньше.

Чтобы знать, какую из двух формул взять для вычисления растро­

вой плотности при точечном гравировании D U , необходимо вычислить значение глубины погружения резца в формный материал, при котором для данной линиатуры и данном угле заточки резца получается S6 = S T (S65 o% и ST5 o%). Обозначим эту глубину hs6=ST, а шаг резца (ши­ рина элемента растра) —- буквой d (рис. 70). Площади пробельного и печатающего элементов внутри элемента растра будут зависеть не только от h, но и от угла заточки резца 2 а, а точнее от тангенса поло­ вины этого угла, т. е. от tga (рис. 71).

При точечном гравировании при таком погружении резца в форм­ ный материал, когда S6 = S T, грани резца доходят до середины сторо­

*А. Д. Рабинович, И. Я- Духовный. Полиграфические электронные гравироваль­ ные машины. М,, «Искусство», 1961.

241

ны элемента растра d (рис. 71, а), h S6 = ST определя­ ется по формуле

Пробельный элемент в связи с заточкой резца в виде четырехуголь­ ной пирамиды при точечном гравировании представляет собой квад­

С (2/ztga)2

-----2 -----•

Следовательно, формула для расчета D? 0 4 по площади пробельного элемента S 6 будет иметь следующий вид:

Печатающий растровый элемент имеет форму квадрата. Обозначим

= h tga У 2. Отсюда ST= ( d У~2—h tga |/ 2)2. Подставляя это значение S n получаем формулу для вычисления D? 0 4 по площади печатающего ра­

Для вычисления растровой плотности в случае линейного гравиро­

вания Длин при любых величинах S 6 и ST можно пользоваться одной формулой

242

При линейном гравировании (в отличие от точечного) S 6 = Sr бу­

же грань резца достигнет половины стороны элемента растра, то 5 б =

100%, ST=0, £>лин=0. Эта предельная глубина гравирования, при которой исчезнет печатающий растровый элемент, определяется фор­ мулой

Ц = іоо% = 2 ^ " (Рис- 71-в)-

Следовательно, П£ин> 0 будет получена тогда, когда h<hsб=юо%- В тех

случаях, когда K ^ h sб=юо%, D£HH всегда равно нулю. При h < h sб=юо% S 6=2h tga (рис. 71, в). Так как S = d 2, то

Произведя сокращение, получим формулу для вычисления D£HH

В качестве примеров произведем несколько расчетов растровой плотности по приведенным выше формулам.

1. Вычислить £фоч. Линиатура гравирования 25 лин/см, 2а=120°, h=50 мкм. Следовательно, d=400 мкм, tg a = l,7 3 . Прежде всего нужно определить, какую из формул следует выбрать для вычисления D?оч. Для этого найдем значение hs _s '

7?РИН= lg 294 — lg 2 -70-1,19=0,25.

В электрогравировальном растровом процессе, так же, как и в ра­ стровом фотопроцессе, градационная характеристика определяется

рядом показателей. Основными из них являются: Dmin, Dmax, интервал

243

фотографической широты, широтой электрогравирования), характер градационной передачи в тенях и светах.

Рассмотренный метод расчета растровых плотностей для разных линиатур гравирования, углов заточки резца и глубин гравирования позволяет получить градационную характеристику для любого режима электрогравировального растрового процесса. Общая градационная характеристика электрогравировального растрового процесса, так же как и фотографического, выражается зависимостью D® = /(D op). Так же, как и в растровом процессе, имеются промежуточные зависимости,

ипрежде всего Dv—f(h) для точечного или линейного гравирования.

Втабл. 14 приведены значения растровых плотностей, получае­

мых при точечном и линейном гравировании (D? 0 4 и £>£„„), в зависи­ мости от режимов электрогравировального растрового процесса. В первой графе таблицы указаны порядковые номера режимов. Эти­ ми же номерами обозначены и градационные кривые, построенные по данным таблицы на приводимых ниже графиках. В следующих двух гра­ фах указаны линиатура гравирования и угол заточки резца. Осталь­ ные графы содержат значения растровых плотностей для разных глу­ бин гравирования. Глубина гравирования h в каждой последующей графе увеличивается на 20 мкм (10, 30, 50 и т. д.).

В табл. 14 приведены режимы, рекомендуемые технологическими инструкциями для линейного гравирования и режимы для точечного гравирования, опубликованные в литературе. Для сравнения в табл. 14 даны некоторые предположительные режимы электрогравировального растрового процесса с применением резцов с углом заточки 70, 60, 50 и 40°.

Для получения более наглядного представления о градационной передаче в электрогравировальном растровом процессе в таблице глубина гравирования взята в пределах 10—250 мкм, т. е. интервал несколько больше рекомендуемого в инструкциях и литературе (от 12— 15 до 170 мкм). При расчетах растровых плотностей по приведен­ ным выше формулам для линиатуры гравирования 48 лин/см и ширина элемента растра принимается равной 2 0 0 мкм, т. е. такой же, как и для линиатуры 50 лин/см, так как разница между ними составляет всего около 8 мкм.

Наглядное представление о градационной передаче в электро­ гравировальном растровом процессе дают градационные кривые за­ висимости Dv=f(h), построенные по данным табл. 14. На рис. 72 при­ ведены градационные кривые от 1 до 14, построенные по дан­ ным табл. 14. Как видим, градационная передача и точечного и линейно­

Все градационные кривые точечного гравирования (кривые 1—8 ) лежат выше градационных кривых линейного гравирования (кривые 9— 14). Кроме того, точечное гравирование позволяет получить ми-

244

245

нимальнуюОр (0,05—0 08)при боль­ ших глубинах гравирования, чем линейное. В связи с этим градаци­ онные кривые точечного гравирова­ ния, как видно на рис. 72, прохо­ дят по оси абсцисс гораздо дальше кривых линейного гравирования.

Большая D„ax и получение D{Jiin при больших глубинах гравирова­ ния свидетельствуют о том, что конт­ раст и широта в точечном гравиро­ вании больше, чем в линейном. Срав­ нение градационных кривых точеч­ ного гравирования, полученных при разных режимах, дает возмож­ ность сделать важные для практики выводы. Прежде всего восемь гра­

h,мкм дационных кривых точечного гра­ вирования, показанных на рис. 72, можно разделить по контрасту и широте на две группы: первая — кривые 1, 2, 4, 7, вторая— кривые 3, 5, 6 , 8 . При сравнении видим, что первая группа, характеризующая

режим электронного гравирования, дает большой контраст и широту) чем вторая группа. Градационные кривые первой группы мало отли­ чаются друг от друга и можно считать, что практически они совпадаю^

так как й „ ах кривых 1,4, 7 находится в пределах 2,45, а глубина грави-

рования для получения D „in доходит до 170— 190 мкм. Только одна кривая первой группы, а именно кривая 2 , несколько отличается от других. Так, в режиме электрогравирования, который она характе­

ризует, DPax=2,5, а Dmin получается при несколько большей глубине гравирования.

Вторая группа градационных кривых точечного гравирования по своему характеру неоднородна. Так, совпадающие друг с другом кри­ вые 5, 8 в верхней части приближаются к кривым первой группы,

но Лшах у них меньше и равна 2,3. В средней части они, снижаясь, отходят от кривых первой группы и заканчиваются при глубине гра­ вирования 150 мкм. Следовательно, режимы, которые эти кривые

отражают, дают по сравнению с режимами первой группы меньший контраст и широту. Градационные кривые 3, 6 , особенно 6 , уже зна­

чительно отличаются от кривых первой группы. У кривой 3 Dpmax~

2,02, а Dmin получается при /і=110мкм. У кривой 6 Dmax= 1,83, а Dpim получается при /і= 90 мкм. Хотя режимы точечного электрогравиро­ вания, отражаемые кривыми 3 и 6 , дают все же больший контраст, чем режимы линейного гравирования, однако широта ограничена в той же мере, что и при линейном гравировании.

246

Анализ градационных кривых точечного гравирования (рис. 72) позволяет оценить возможности разных режимов электрогравирования. Обратившись к табл. 14, видим, что в общем резцы с меньшими угла­ ми заточки дают лучшие результаты точечного гравирования. На­ пример, на основании приведенных выше рекомендаций для линиатуры 40 лин/см можно применять резцы с углами заточки 120 и 90°. Однако, как видим из данных табл. 14 ирис. 72, резец с углом за­ точки 1 2 0 ° (кривая 3) дает худшую градационную передачу, чем ре­ зец с углом заточки 90° (кривая 2). Об этом свидетельствует снижение

DmаХс 2,50 (кривая 2) до 2,02 (кривая 3), что приводит к существен­ ному снижению контраста. Наряду с уменьшением глубины гравиро­

вания для получения Dnlin со 190 на 110 мкм значительно уменьшается широта электрогравирования. В меньшей мере ухудшается градацион­ ная передача при применении для линиатуры гравирования 48— 50 лин/см резца с углом заточки 90° (кривая 5), а не 80° (кривая 4).

Однако и здесь Dpmax—2,45, получаемая при резце с углом заточки 80°, снижается до 2,30 при 90°. Уменьшается также и широта электро­ гравирования. То же самое происходит и при применении для лини­ атуры 60 лин/см рекомендованного резца с углом заточки 80° (кривая 8 ) по сравнению с резцом, имеющим угол заточки 70° (кривая 7).

Для подтверждения того, что увеличение угла заточки резца в об­ щем ухудшает градационную передачу электрогравировального ра­ стрового процесса, приводится пример градационной передачи для применения при линиатуре 48—50 лин/см резца с углом заточки 120° (кривая 6 ). Здесь, как видим, имеет место уже значительное ухудше­ ние градационной передачи, о чем говорилось выше.

Зависимость градационной передачи в электрогравировальном растровом процессе от угла заточки резца наблюдается и в линейном гравировании. Здесь, так же, как и в точечном гравировании, замет­ но улучшение градационной передачи при уменьшении угла заточки резца. Так, при применении для линейного гравирования с линиатурой 27 лин/см резца с углом заточки 90° получается лучшая градаци­ онная передача (кривая 9), чем при применении для той же линиатуры рекомендуемого технологическими инструкциями резца с углом заточ­ ки 1 0 0 ° (кривая 1 0 ).

Лучшая градационная передача получается при применении рез­ цов с углами заточки меньшими, чем рекомендуют технологические инструкции. Например, для линиатуры 34 лин/см угол заточки резца

14). Наглядное представление о влиянии угла заточки резца на ка­ чество линейного гравирования дают данные табл. 14 и полученные по этим данным градационные кривые (рис. 73). Семейство градаци­ онных кривых, полученных в результате изменения угла заточки резца от 90 до 40° для линиатуры гравирования 48—50 лин/см пока­

зывает постепенное увеличение D£Hн. max при постепенном уменьшении

угла заточки резца: O T D £ h h . max = 1,0 при угле заточки 90° jipD £HH. m a x = 1,44 при угле заточки 40°. Имеет место также увеличение широты

247

что позволяет с некоторым допущением определить относительное значение у тангенсом угла наклона градационной прямой к оси lg h. Приведенные на рис. 74 градационные прямые, построенные по дан­ ным табл. 14, позволяют сделать вывод о том, что относительная ве­ личина у для всех режимов электрогравировального растрового про­ цесса остается постоянной. При этом она при точечном гравировании в 2 раза больше, чем при линейном. При уменьшении угла заточки резца имеет место общее повышение Dp по всей шкале яркостей как при точечном, так и при линейном

248

повышение качества клише, получаемого электрогравиро­ ванием, связано с необходи­ мостью дальнейшего совер­ шенствования ЭГА, прежде всего в направлении увели­ чения глубины гравирования.

Выше рассматривалась за­ висимость градационной пе­ редачи от переменных фак­

на резец во времени гравирования, можно увеличивать или уменьшать градиент растровых плотностей, т. е. увеличивать или уменьшать у отдельных участков шкалы яркостей. Следовательно, чтобы полу­ чить заданную градационную передачу шкалы яркостей тонового ори­ гинала на растровом клише, необходимо располагать средствами уп­ равления градационным процессом.

В отличие от фотохимиграфического способа изготовления клише, где требуемая градационная передача может быть получена на той или иной стадии длительного и многооперационного градационного процесса, в электрогравировальном растровом процессе, где нет промежуточных этапов, а градационный процесс сведен до предель­ ной краткости (оригинал — клише), управление градационной переда­ чей осуществляется, как уже отмечалось выше, только электронным градационным корректором.

Требуемые преобразования электродинамической мощности в за­ висимости от требуемой градационной передачи могут быть показаны на четырехступенных графиках. Вначале рассмотрим график, на ко­ тором требуемая градационная передача выражается зависимостью Dp=/(D op) без осложняющих факторов печатного процесса (рис. 75). В то же время этот график отражает правильное воспроизведение, которое, как известно, имеет место в случае DP= D V, т. е. когда DK^

Dmа*. В квадранте I приведены градационные кривые зависимости Dp= = f(D°p), характеризующие градационную передачу, которая получается

249