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

Основными технологическими характеристиками источников света, применяемых в фотомеханическом производстве, являются лучистый поток Ф и распределение од­ новолновых потоков по спектру, т. е. ФХ (X). Для источников света с непрерывным спектром Ф определяется интегралом

00

ф = Ф х SМ dk,

О

а для источников света с линейчатым спектром

k - n

ф = 2 k=1

Эффективность фотографического действия света, излучаемого данным источ­ ником света, находится в прямой зависимости от спектральной чувствительности фотографического или копировального слоя и определяется актиничностью а. Акти­ ничность источника света с непрерывным спектром определяется следующим урав­ нением:

00

а = \ Е х (к) Sx (k)dk,

о

где Е х(Х) — распределение одноволновых излучений по спектру;

Sx(X) — характеристика спектральной чувствительности фотослоя.

Во избежание искажения цветов распределение энергии в спектре излучения источника света должно быть близким к таковому среднего дневного света.

Однако ни один из современных электрических источников света полностью не отвечает перечисленным выше требованиям. Этим объясняется применение в настоя­ щее время в фоторепродукционном и копировальном процессах разных источников света, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Так, распространены дуговые фонари, электрические лампы накаливания, люминесцентные лампы, к ко­ торым относятся газосветные, в том числе ртутные, ксеноновые и импульсные.

Наиболее старыми и все еще применяемыми в настоящее время в фотомеханиче­ ских процессах источниками света, несмотря на ряд существенных недостатков, яв­ ляются д у г о в ы е ф о н а р и с угольными электродами в виде цилиндрических стержней, работающие на постоянном и переменном токе. Угольные стержни изготов­ ляют прессованием порошков углеродистых материалов (сажа, кокс, графит). В ка­ честве связующего вещества берут каменноугольную смолу. Угли состоят из оболоч­ ки и стержня, называемого фитилем, толщина которого составляет примерно 1/3 диаметра оболочки. Фитиль изготовляют из более мягкой массы, вследствие чего он сгорает несколько быстрее оболочки. Это обеспечивает удержание дуги в центре угольных стержней и равномерное их сгорание.

В зависимости от сорта углей известны три вида электрических дуг: простая, пламенная и высокой интенсивности *.

На рис. 11, а показаны кривые распределения энергии в спектре излучения дуги углей белого пламени (кривая 1) и для сравнения с ней — дуги простых углей (кри­ вая 2). В обоих случаях электрические дуги получены на переменном токе, имеющем преимущественное использование в дуговых фонарях. Как видно из рисунка, кри­ вая 1 отличается почти равномерным излучением в области видимого спектра, в то время как для кривой 2 характерно большое снижение излучения в видимой области (400-700 нм) наряду с подъемом в инфракрасной области. Такое благоприятное для репродукционных процессов распределение световой энергии в спектре излучения пламенной дуги объясняется наличием смешанного излучения, получаемого в резуль­ тате превращения тепловой энергии в световую от нагрева углей до 3500° К и пре­ имущественного электролюминесцентного излучения образующихся в пламенной дуге газов редкоземельных металлов, вводимых в состав фитиля. Хотя большая доля света получается благодаря электролюминесценции, линейчатый спектр не преоб­ ладает, так как в данном случае в этом излучении имеется очень большое число ли­ ний, сливающихся в сплошные полосы.

Дуга высокой интенсивности широко распространена в прожекторной и кино­ съемочной технике. В настоящее время в связи с упрощением арматуры она находит

* Справочная книга по светотехнике, т. I. М., Изд-во АН СССР, 1956.

50

Кривые излучения:

а -э л е к т р и ч е с к и х дуг; б — источников света

применение и в фотомеханическом процессе. Дуга высокой интенсивности отличается от пламенной дуги большей яркостью, а угли для нее — большим диаметром фитиля и большим содержанием в них солей редкоземельных металлов.

Будучи мощными источниками света с вполне удовлетворяющим фотомехани­ ческие процессы распределением энергии в.спектре излучения, дуговые фонари имеют и существенные недостатки. К ним прежде всего относятся: сложность и громоздкость арматуры, выделение во время горения большого количества тепла, газов и пыли. Недостатком дуговых фонарей являются и повышенные требования техники безопас­ ности. К ним относятся: 1) необходимость работать в светозащитных очках, так как приходится следить за равномерным горением дуговых фонарей; 2) тщательное за­ земление арматуры и особая осторожность при подправке углей во время горения дугового фонаря, что приходится делать, несмотря на наличие автоматических регу­ ляторов. Для удаления выделяемых дуговыми фонарями во время горения газов и пыли требуется установка достаточно мощного вентилятора.

Обычные электрические лампы накаливания широко распространены в фото­ механическом производстве для общего освещения, в лабораторных фонарях, контакт­ но-копировальных станках, монтажных столах, ретушерных станках, но для фоторепродукционных и копировальных процессов они не обладают достаточной мощностью. Вначале пробовали использовать в фотомеханических процессах кинопроекционные лампы мощностью 500 и 750 Вт. Однако эти лампы оказались невыгодными из-за их недостаточной актиничности и ограниченного срока службы, составляющего в среднем около 70 ч. За это время сила света снижается на 15—20 % . Цветовая тем­ пература этих ламп достигает всего лишь 3 300° К, что является препятствием для применения их в цветной репродукции. При работе с повышенным на 20 % напряже­ нием цветовая температура возрастает до 3600° К, но срок службы сокращается при­ мерно в 10 раз.

В последние годы появился новый источник света — газоразрядные ксеноновые лампы постоянного горения и импульсные, оказавшиеся весьма пригодными для фотомеханических процессов: колбы этих ламп наполнены под большим давлением газом ксеноном. Имеется два вида ксеноновых ламп постоянного горения: сверхвы­ сокого (порядка 10 атм) и высокого (1 атм) давления внутри лампы. Ксеноновые лампы постоянного горения обладают очень ценными положительными качествами: дают боль­ шую светоотдачу; спектр излучения ксеноновых ламп близок к спектру дневного света и по визуальной оценке соответствует температурному излучению с цветовой темпе­ ратурой порядка 6000—6400° К. На рис. 11, б показаны кривые распределения энер­ гии в спектре излучения: среднего дневного света — 1, электрической лампы нака­ ливания — 2, ксеноновой лампы — 3 и люминесцентной лампы — 4. Излучение по спектру ксеноновых ламп не изменяется от срока службы, который достаточно дли­ телен и составляет от 500 до 1000 ч.

Ксеноновые лампы отличаются простотой устройства арматуры и обслуживания. Полная сила свечения достигается за очень короткое время после включения. В от­ личие от ртутных, ксеноновые лампы имеют непрерывный спектр излучения. Их можно включать сразу после выключения, т. е. в нагретом состоянии.

51

Одесский завод полиграфических машин для репродукционных фотоаппаратов и для копировальных рам выпускает осветительные установки РСК-7. Установка имеет два светильника с отражателями. В каждом светильнике находится по одной ксеноновой лампе ДКСТ-2000. Для освещения экранов крупноформатных фотоап­ паратов и больших копировальных рам (110X140 см) применяют две установки РСК-7*.

Импульсные ксеноновые лампы обладают теми же положительными качества­ ми, что и ксеноновые лампы постоянного горения. Экспонирование осуществляется мощными мгновенными (0,001с) вспышками за счет электроэнергии, накапливаемой конденсатором. На мощность излучения и его качество не влияют изменения напря­ жения в сети. Расход электроэнергии снижается благодаря сокращению экспозиции примерно в 2 раза по сравнению с дуговыми фонарями.

Особенно хорошие результаты дают импульсные ксеноновые лампы для репро­ дуцирования малоформатных цветных диапозитивов с большим увеличением. Не­ которые репродукционные фотоаппараты и репродукционные насадки, предназна­ ченные для этой цели, снабжаются за рубежом специальными импульсными лампами

скруговым световым пучком.

Вфоторепродукционном и копировальном процессах находят применение люми­ несцентные лампы, которые представляют собой газоразрядные ртутные лампы низ­ кого давления с нанесенными на внутреннюю поверхность стеклянной трубки люми­ нофорами. В люминесцентных лампах используется электролюминесценция в ультра­ фиолетовой области спектра излучения паров ртути, получаемая при пропускании через трубку электрического тока и преобразуемая за счет фотолюминесценции лю­ минофоров в лучи видимой области спектра.

Глава 4

Механизация и автоматизация фоторепродукционного процесса

§ 18

Общая характеристика фоторепродукционного процесса

Переход на цельнометаллические конструкции и развитие техники электропривода, а в дальнейшем и электроавтоматики и электронной техники создали условия для механизации и автоматизации репро­ дукционных фотоаппаратов. Вначале на горизонтальных репродук­ ционных фотоаппаратах было механизировано перемещение камеры, объективной доски и экрана. Затем появились вертикальные репро­ дукционные фотоаппараты с механическими инверсорами — механиз­ мами, осуществляющими одновременное перемещение матового стекла к объективу, а экрана от объектива (при уменьшении) и матового стек­ ла от объектива, а экрана к объективу (при увеличении). Это автомати­ зировало установку на размер и наводку на резкость. Создание элек­ тронного инверсора, которым оснащаются современные репродукцион­ ные фотоаппараты, позволило решить проблему автоматизации уста­ новки на размер и наводки на резкость и у горизонтальных фотоап­ паратов. Особенно важно то, что электронный инверсор простого пере­ ключения позволяет пользоваться объективом с любым фокусным рас­ стоянием, в то время как механический инверсор рассчитан на при­ менение только одного объектива с определенным фокусным рассто­ янием.

*С. Г. Варшавский. Осветительная установка с ксеноновыми лампами РСК-7.— «Полиграфия», 1970, № 12.

52

Широкое внедрение электроавтоматики и электроники с одновре­ менным использованием тех возможностей, которые дают двухком­ натные горизонтальные и вертикальные фотоаппараты, позволило коренным образом изменить производительность первой части фоторепродукционного процесса. Повсеместный переход к работе на гиб­ кой подложке — фототехнической пленке — создал условия для авто­ матизации второй части фоторепродукционного процесса — обработки фотослоев, которая существенно влияет на повышение производи­ тельности труда и стандартизацию процесса. Указанные возможности совершенствования процесса обработки были использованы в автома­ тизированных установках для обработки фототехнической пленки после экспонирования ее в репродукционном фотоаппарате. Объеди­ нение в одну цепочку автоматизированного двухкомнатного репро­ дукционного фотоаппарата, работающего на рулонной фототехниче­ ской пленке, с установкой для автоматической обработки ее после экспонирования позволило создать поточную линию фоторепродукцион­ ного процесса.

§1 9

Автоматизация отсчета экспозиции

В фоторепродукционном процессе (так же как и вообще в фото­ графии) градационная характеристика получаемого тонового и раст­ рового фотографического изображения зависит от сенситометрических свойств фотослоя, экспозиции и проявления *. Величина экспозиции определяет, какими участками характеристической кривой будет пе­

ционную передачу, необходимо прежде всего точно определить вели­ чину экспозиции и обеспечить точность отсчета ее во время экспони­ рования. Не менее важна точность отсчета экспозиции и при штриховой и растровой съемке. Экспонирование по времени, широко приме­ нявшееся ранее и применяемое теперь в фоторепродукционном про­ цессе, никогда не удовлетворяло требованиям, так как оно не могло по многим причинам обеспечить постоянства результатов. Основная причина — в изменении освещенности оригинала из-за старения источ­ ников света, неисправности арматуры, особенно у дуговых фонарей, изменения расположения источников света относительно экрана и особенно из-за колебания напряжения в сети электрического тока, возникающего во время экспонирования и в разное время суток, на­ пример при увеличении расхода электроэнергии в вечерние часы, включении и выключении электроприводов оборудования, подклю­ ченного к той же магистрали, и т. д. Изменение напряжения в сети сильно сказывается на силе света и цветовой температуре излучения источников света, а это, в свою очередь, приводит к изменению осве­ щенности оригинала.

*В растровом процессе градационная характеристика зависит и от других фактст ров.

53

Величина экспозиции в фоторепродукционном процессе в конеч­ ном итоге зависит от освещенности фотослоя, который находится в плоскости резкого изображения, полученного на матовом стекле репродукционного фотоаппарата. Освещенность фотослоя, в свою очередь, зависит не только от освещенности оригинала, но и от ряда других факторов, как-то: величины диафрагмы (действующего отвер­

Для получения в фоторепродукционном процессе постоянных и повторяемых результатов при экспонировании необходимо отсчиты­ вать не время действия света t, а количество подаваемой на фотослой

вен только при условии применения таких приборов, которые регу­ лируют продолжительность экспонирования в зависимости от осве­ щенности так, чтобы ЕЕ оставалось величиной постоянной. Только в этом случае возможно получение постоянных результатов экспо­ нирования фотослоя. Разработка дозирующих электронных прибо­

тронной техники и фотоэлементов был создан ряд отечественных экс­ позиметров во ВЭИ, НИИполиграфмаше, Гознаке, УНИИППе и за рубежом Lumitron, Visomat, RCA, Transista, Londeks и др.

Принцип действия экспозиметров основан на зарядке или разрядке конденсатора током от преобразователя световой энергии — фото­ элемента, помещаемого во время экспонирования в плоскости осве­ щаемой поверхности. Чем больше освещенность, тем быстрее заряжа­ ется конденсатор, и наоборот. Конденсатор заряжается или разряжа­ ется до напряжения запирания или отпирания радиолампы, в цепь которой включен механический регистратор, отсчитывающий число импульсов — циклов зарядки или разрядки конденсатора, и после заданного их количества включается механизм, закрывающий затвор объектива и выключающий осветительную установку. У многих экспо­ зиметров фотоэлемент устанавливается на экране рядом с экспониру­ емым оригиналом. Такие экспозиметры учитывают только освещен­ ность оригинала и ее изменения, связанные с изменением режима горения источников света и их расстояния. В то же время фотографи­ ческий эффект зависит в конечном итоге от освещенности фотослоя, которая изменяется не только от изменения освещенности оригинала, но и от всех других приведенных выше переменных факторов (масш­ таб съемки, диафрагма). Для того чтобы исключить все переменные факторы, от которых зависит величина экспозиции, необходимо уста­ навливать фотоэлемент внутри камеры с экспонируемым фотослоем.

*К- В. Вендровский, Б. А. Шашлов. Явление невзаимозаместимости в репродук­ ционной фотографии.— «Научные труды МПИ», 1957, № 7—8.

**S. Strauss. «L. Techn. Phisik». 7.577. 1926.

51

В этом случае экспозиция для получения на фотослое заданного, фо­ тоэффекта будет постоянной для данного фотослоя и должна меняться только при переходе на другой фотослой с иной светочувствительностью или для получения иного фотографического эффекта. Дозирующими экспозицию приборами с установкой фотоэлемента в плоскости фо­ тослоя являются экспозиметр-люксметр АЭЛ-3 * УНИИППа, который используется и как люксметр для измерения освещенности, и экспо­ зиметры АЭ-58 и РАЭ, применяемые на многих наших полиграфиче­ ских предприятиях. Экспозиметры нашли широкое распространение также в копировальных процессах.

§20

Автоматизация обработки фототехнических пленок

Для того чтобы получить фотографическое изображение с задан­ ными показателями качества (у, Dmax, D0, L, R), необходимо соблюсти определенный режим проявления скрытого изображения, получен­ ного в результате экспонирования фототехнической пленки. Прежде, когда в фоторепродукционном процессе применялись только фото­ пластинки, контроль проявления заключался в периодическом про­ смотре на просвет перед лабораторным фонарем получаемого фотогра­ фического изображения. Проявление изопанхроматических фотослоев контролировалось по времени. Такой метод контроля проявления все еще применяется и сейчас при обработке фотопленки, однако он не может обеспечить постоянства результатов, так как качество фото­ графического изображения зависит не только от времени проявления, но и от приема покачивания кюветы с проявителем, от температуры и рабочих свойств проявителя, которые меняются в связи с его исто­ щением в процессе работы и окислением. Визуальный контроль во время проявления не может обеспечить постоянства результатов вслед­ ствие субъективной оценки качества фотографического изображения.

В фоторепродукционных отделениях полиграфических предприятий все более широко используются установки с различной степенью автоматизации процесса обработки экспонированной фототехниче­ ской пленки, обеспечивающие нормализацию процесса.

Одесский завод полиграфических машин выпускает три разно­ видности проявочных установок для обработки фототехнической плен­ ки: РПУ-40 для размера 40x50 см, РПУ-70— 70x80 см и РПУ-100— 100x 120 см. Установки обеспечивают нормализацию проявления в кюветах экспонированных фототехнических пленок **. Температура воды регулируется электронным устройством, которое в зависимости от изменения заданной ему температуры включает либо электронагре­ ватели, либо холодильную машину. Проявление ведется по времени. Таким образом, в установках обеспечиваются постоянная температура и рабочие свойства проявителя, что дает возможность получать по­ стоянные результаты при одном и том же времени проявления.

*Э. В. Микулин, Ю. П. Селиванов. Универсальное автоматическое устройство комплексных светотехнических измерений для фотомеханических процессов. Сборник трудов УНИИППа, вып. V, 1957.

**См. сноску на с. 37.

55

другие проявочные установки, отличающиеся друг от друга конструк­ тивными особенностями и способами обработки фотопленки. Во всех проявочных установках фотопленка проявляется, фиксируется и про­ мывается в вертикальных баках и находится во время обработки в вертикальном положении.

Одно из существенных преимуществ проявления фототехнических пленок в вертикальном положении — значительное сокращение пло­ щади соприкосновения проявителя с воздухом, благодаря чему умень­ шается окисление проявителя и значительно увеличивается его сох­ ранность.

В большинстве проявочных установок вся обработка фотопленки производится купанием с постепенным протаскиванием ее через все баки, наполненные проявителем, фиксажем, останавливающим раст­ вором и водой. В некоторых проявочных установках обработка ведет­ ся набрызгиванием растворов на поверхность фотопленки.

Большинство проявочных установок представляют собой авто­ маты, работающие по заданной программе. Схема одного из проя­ вочных автоматов показана на рис. 12. Этот автомат предназначен для обработки фототехнической пленки размером от 24x30 до 50 x 60 см. Фотопленку закрепляют на ленте и проводят их по роликам через бак 1 емкостью 64 л с проявителем, который непрерывно подновляется под­ крепляющей добавкой из бака емкостью 2,8 л; через бак 2 с фиксажем емкостью 106 л и через бак 3 с водой. Затем пленка поступает в кю­ вету 4 для окончательной промывки. Вверху бака с водой находится водяной душ 5. Время проявления можно изменять от 1до 6 мин. В за­ висимости от заданного времени проявления фотопленка проходит через фиксаж в течение 2— 12 мин. В автомате поддерживается посто­

Имеются проявочные автоматы для обработки рулонной фото­ пленки, экспонированной в репродукционном фотоаппарате, без раз­ резки ее на отдельные листы. В таких автоматах проявитель и фик­ саж, а также вода во время промывки набрызгиваются форсунками, что значительно ускоряет процесс обработки пленки. Набрызгивание позволяет исключить введение подкрепляющей добавки для восста­ новления рабочих свойств проявителя, так как проявление ведется

56

ры 5, поглощающие видимую область спектра с началом пропускания от 850 нм и далее в инфракрасную область. Световой поток про­ ходит через круговой оптический клин, у которого за 0 принята мак­ симальная плотность. На пути светового потока установлена диафраг­ ма 6 для сбалансирования измеряемой плотности. Оба световых потока проходят через прозрачные окошки, сделанные в кювете с проявите­ лем 7, оптический клин устанавливается на заданную плотность, включается денситометр и после его прогрева в кювету кладется экспо­ нированная фотопленка. Одновременно на прозрачное окошко, через которое проходит световой поток, кладется контрольная засвечен-

*Р. С. Карпенко, Г. Г. Никитенко. Установка для проявления фотографических слоев.— «Полиграфическое производство», 1963, № 10; Д. А. Назаров, С. А. Циж. Инфракрасный денситометр для контроля проявления фотоформ.— «Полигра­ фия», 1969, № 1.

57

4

Рис. 14 Схема кюветной проявочной установки

ная полоска фотопленки. По достижении заданной плотности пода­ ется сигнал. Денситометр работает в интервале плотностей от 0 до 3 с допуском ±5% .

§21

Объективный контроль в фоторепродукционном процессе

Решение задачи повышения производительности труда с сохране­ нием высоких показателей качества продукции, снижения ее себесто­ имости, устранения брака немыслимо без нормализации и стандарти­ зации технологического процесса, а это, в свою очередь, невозможно без применения в фоторепродукционном процессе методов и приборов объективного контроля. Этим объясняется широкое применение объек­ тивного контроля на всех более или менее крупных полиграфи­ ческих предприятиях.

Основные методы объективного контроля в фоторепродукционных-

гиналом. Промеры оптических и растровых плотностей дают возмож­ ность получить полное представление о всех показателях, характери­ зующих градационную передачу: построить кривую градационной передачи, определить Dmax, D0, L и интервал плотностей (контраст) фотоизображения. Данные об оптических и растровых плотностях позволяют построить цепь взаимосвязанных графиков всего комплек­ са репродуцирования, начиная с фотографирования оригинала и кончая получением печатного оттиска, и выявить особенности града­ ционной передачи на всех стадиях процесса. Приложение денсито­ метрии в процессах изготовления печатных форм многосторонне рас-

58

сматривается далее в соответствующих параграфах. Для измерения оптических плотностей в проходящем и отраженном свете в настоящее

время наиболее широко распространены фотоэлектрические денси­ тометры *.

Для измерения растровых плотностей применяют различные при­ способления — микроскопы и микрофотоустановки. В цветной репро­ дукции большое значение имеют спектрофотометры и колориметры **. В фоторепродукционном процессе для измерения освещенности ори­ гинала и определения ее равномерности пользуются известными при­ борами — люксметрами.

Глава 5

Технологическая подготовка фоторепродукционного процесса (масш таб съемки, экспонирование)

§22

Основная задача полиграфического воспроизведения изобразительных оригиналов

Качество фотомеханической печатной формы зависит от того, на­ сколько правильно проведен весь технологический процесс ее изготов­ ления, т. е. соблюдена технологическая дисциплина и выполнены все требования к качеству как готовой печатной формы, так и фотоформы, копии и т. д. Показатели качества весьма разнообразны и относятся как к передаче изображения, например градационные показатели, так и к техническому ее состоянию, например, соблюдение заданных размеров, отсутствие различных технических дефектов и др.

Основная задача технологического процесса изготовления фото­ механической печатной формы — получение на всех этапах заданной градационной передачи. В фотомеханических процессах изготовления печатной формы применяют единый с общей фотографией графический метод расчета градационной передачи. Градационную передачу рас­ считывают для всех видов изображений: тоновых, растровых и цвет­ ных. В последнем случае, кроме градационной передачи, решается еще и задача цветопередачи. В цветной репродукции решение задачи правильного воспроизведения цветов оригинала немыслимо без одно­ временного решения и градационной задачи.

Известно, что полутона на печатном оттиске воспроизводятся диск­ ретными микроштриховыми элементами, величина которых находится за пределами разрешающей способности невооруженного глаза, т. е.

висят от соотношения запечатанной и незапечатанной бумаги на дан­

59