Способ управления процессомтравления форм глубокой печати
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 280281. Бюллетень Н9 8
Дата опубликования описания 28. 02. 81 (51) М. Кл.
С 23 F 1/08
В 41 С 1/00
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытии (53) УДК 621. 357. 14 (088.8) (72) Авторы изобретения
A.A Гуревич, В.И. Мельников, Н.П. Nocee и Д.Б. Ямпольская
Киевский филиал по специальным видам печа научно-исследовательского института комплексных проблем полиграфии (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТРАВЛЕНИЯ
ФОРМ ГЛУБОКОЙ ПЕЧАТИ
2Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано в полиграфической промышленности, в частности при управлении процессом травления форм глубокой печати.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления процессом травления форм глубокой печати, заключающийся в формировании в моменты контроля управляющих сигналов по разности эталонной и фактической глубины травления шкалы.
По этому способу определяют момент достижения некоторой промежуточной глубины травления каждого последующего поля тоновой шкалы,начиная со второго, измеряют в каждый из этих моментов фактическую глубину травления первого поля, сравнивают измеренные глубины с соответствующими эталонными промежуточными величинами глубин на первом поле и вырабатывают управляющий сигнал, ускоряющий или замедляющий процесс травления. Момент окончания процесса определяют по достижении эталонной глубины травления на последнем поле шкалы (1J .
Недостаток этого способа заключается в том, что конечным результатом процесса травления является достижение заранее заданной глубины травления только первого и последнего полей контрольной тоновой шкалы.
Глубины промежуточных полей, определяющие передачу основных полутонов изображения, в процессе травления и контролируются и управление ходом .х травления не производится. Таким образом, осуществляется управление только интервалом воспроизведения оптических плотностей оригинала, града15 ция же изображения воспроизводится произвольно.
Цель изобретения — повышение качества процесса травления путем контроля глубины промежуточных полеи.
20 Поставленная цель достигается тем, что последовательно для каждого поля шкалы определяют время начала и достижения эталонной текущей глубины травления, вычисляют скорость трав25 ления на данном поле, по величине скорости травления и заданному времени процесса определяют фактическую глубину травления данного поля, вычисляют разность между фактичес30 кой и эталоннои глубинами травления
808557 где и в величину разностного сигнала вводят поправку на соотношение весовых коэффициентов полей, травящихся в момент контроля.
Управление процессом производится по пигментной копии многопольной контрольной тоновой шкалы, расположенной на травящейся печатной форме.
Исходными данными для.управления являются эталонные конечные глубины травления каждого поля шкалы, общее время травления, начальное значение переменной управления (скорость вращения формного цилиндра, плотность или температура травящего раствора и т.д.) и значения весовых коэффициентов, определяющих цену потерь от расхождения между конечными эталонными и фактическими глубинами травления, которые рассчитывают,исходя из определенной в ходе травления скорости травления на соответствующих полях. При этом величины весовых коэффициентов для каждого поля являются переменными и зависят от числа полей, травящихся в момент контроля и выработки управляющего сигнала.
Сумма весовых коэффициентов в каждый такой мопеент равна единице.
Контроль и управление процессом производят последовательно, IIo мере начала травления каждого поля шкалы, начиная с первого, и осуществляют в момент достижения на соответствующем поле некоторой эталонной текущей глубины травления, позволяющей определить скорость травления на данном поле. Исходя из этой скорости процесса, времени начала травления на данном поле и заданного общего времени травления вычисляют конечную фактическую глубину травления данного поля, сравнивают с эталонной и разницу между ними используют для определения величины переменной управления, минимизирующей эту разность. Поскольку определенное таким образом значение переменной управления не всегда будет одинаковым для различных полей шкалы, компромиссное значение управляющего сигнала. вычисляют введением поправки на соотношение весовых коэффициенpoB полей, травящихся в момент контроля.
Такой способ управления процессоре травления позволяет. оптимизировать его с точки зрения максимального приближения фактической градационной кривой к заданной.
Заданная градационная кривая травления определяется из условий наиболее точного воспроизведения оптических плотностей оригинала и характеризуется как интервалом воспроизводимых глубин, так и соотношением градаций глубин между соседними полями..
На чертеже представлена блоксхема устройства для осуществления предлагаемого способа.
Устройство содержит печатную форму 1 с контрольной тоновои шкалой, измеритель 2 глубины травления,электронный ключ 3, первый блок 4 памяти, вычислительный блок 5, второй блок 6 памяти, второй вычислительный блок 7, регулятор 8 процесса травления, задатчик 9 и датчик 10 углового положения полей шкалы.
Печатная форма 1 представляет собой медненный .стальной цилиндр с нанесенным на поверхность копировальным слоем, на котором экспониро15 вано изображение. Шкала 11 для контроля хода процесса травления формы экспонируется одновременно с основным изображением на краю цилиндра и представляет собой ступенчатый
20 тоновый клин, состоящий из нескольких полей, соответствующих определенным оптическим плотностям диапозитива исходного изображения.
Датчик текущей глубины травления полей шкалы представляет собой дифференциальное устройство, состоящее из двух первичных преобразователей
12 и 13 глубины печатчых ячеек в электрический сигнал, один из которых 12 расположен над травящейся шкалой, а другой 13 - над нетравящимся участком поверхности формы.
Сигнал рассогласования между первичными преобразователями 12 и 13., характеризующий глубину травления полей шкалы, поступает в измеритель
2 глубины травления, осуществляющий его преобразование в цифровую форму с целью использования при дальнейших вычислениях.
4Q Для определения углового положения шкалы на оси цилиндра 14 монтируется датчик 10 углового положения полей шкалы, например кодовый диск или другой датчик угла поворота цилиндра, 45 сигнал с которого поступает в задатчик 9 блок-схемы и осуществляет синхронизацию работы устройства управления.
Регулятор 8 процесса травления в данном конкретном примере регулирует. скорость вращения формного цилиндра.
Осуществление предлагаемого способа основано на решении уравнения критерия оптимального управления, которое может быть выражено в виде ми55 нимума взвешенного квадрата ошибок в достижении требуемых глубин на.полях шкалы
Π— переменная управления (в данном случае угловая скорость вращения
808557
Сигналы текущей глубины травления контрольных полей шкалы поступают на электронный ключ 3, управляемый задатчиком 9. При этом задатчик 9 вырабатывает следующие сигналы: номер контролируемого в данный момент поля шкалы (на базе сигналов датчика 10 углового положения шкалы); начальное значение глубины травления (0,2-0,3 мкм), которое является сигналом для фиксации времени начала травления (затравки) 55
65 формного цилиндра Ю); и — число полей шкалы;
g. — весовой коэффициент, пропорциональный требуемой точности по глубине травления i-го поля;
Y>i — эталонная глубина травления i-го 1О поля;
f(U,T,+i, % — скорость травления на 1-,ом поле, время начала травления (затравки) 20 i-ro поля; Unpin «max — предельные з начения сигнала управления. Ввиду различия толщины и степени задубленности копировального слоя на полях контрольной шкалы начало травления. этих полей происходит неодновременно. Поэтому определение оптимальной величины управляющего параметра U осуществляется поэтапно,,З0 по мере затравки очередного поля шкалы. При этом очередные -тые составляющие вектора фазовых координат объекта управления, т.е. глубин травления i-ro поля шкалы, вводятся пос- 35 ледовательно в уравнение (1). Пример. На объект управле- ния — процесс химического травления печатной формы-воздействуют входные сигналы, характеризующие параметры 40 травящего раствора и копии, управляющий сигнал, характеризующий скорость вращения формного цилиндра, возмущающие сигналы, характеризующие неконтролируемые помехи. Контроль хода процесса осуществляется измерителем 2 глубины травления, состоящего из первичных преобразователей 12 и 13 и преобразовательно-усилительной схемы для дискретного преобразования непрерывного разностного сигнала преобразователей 12 и 13,пропорционального глубине травления в цифровую форму. очередного поля шкалы; эталонные значения глубины травления на каждом поле шкалы, при котором следует вычислять скорости травления на данном поле; синхроимпульсы текущего времени с начала процесса для определения времени затравки данного поля. Блок 4 памяти .фиксирует момент затравки каждого очередного поля и передает эти данные в вычислительные блоки 5 и 7. Исходя из значения,текущей величины управляющего сигнала U, текущего времени с начала процесса и математической модели процесса травления f(U t Ф3,l ) вычислительный блок 5 рассчитывает параметр Ч т, характеризующий скорость растворения меди на i — ом поле шкалы, который затем фиксируется блоком б памяти. В вычислительный блок 7 поступают все исходные параметры, входящие в уравнение 1, а именно: время затравки ь травящихся в данный момент контроля полей, из блока 4 памяти; общее время травления Т из задатчика 9; эталонные величины У» конечных, т.е. при t=T, глубин травления на полях шкалы; переменные весовые коэффициенты g отклонений фактических значений глубины травления от эталонных на полях шкалы при каждом варианте числа травящихся в момент коррекции управляющего сигнала полей; ограничения на сигнал управления 0 „ „и 0 и1 скорость травле) ния Ч 1 — из блока 6 памяти. Ввод в уравнение критерия оптимального управления поправки в виде весовых коэффициентов обусловлен неодинаковой ценой потерь от ошибок в достижении эталонной глубины травления на различных полях шкалы, соответствующих различным участкам диапазона оптических плотностей изображения (теней, средних полутонов, светов). При этом отличительной особенностью предлагаемого способа управления является то,что при каждой операции решения уравнения (1), соответствующей моменту контроля очередного затравившегося поля шкалы, необходимо соблюдать условие нормировкии .E +j-.1 =1 Следовательно,из-за того,что число травящихся полей п не постоянно, величина весовых коэффициентов gg для каждого момента контроля и управления процессом также является переменной. На основании этих данных вычислительный блок 7 по мере затравки полей шкалы решает уравнение (1) и определяет текущее оптимальное значение управляющего сигнала. Этот сигнал преобразуется регулятором 808557 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ,9/28 Тираж 1059 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 8 в соответствующую скорость вращения или, в общем случае, в другой управляющий фактор процесса травления. Таким образом, блок 4 памяти,вычисз ительный блок 5 и блок 6 памяти реализуют функцию идентификатора коэффициента модели нестационарного процесса травления для каждой конкретной печатной формы, а вычислительный блок 7 — функцию последовательного оптимизатора управления, учитывающего неодновременность начала травления очередных полей шкалы с помощью варьирующихся весовых коэффициентов. Использование предлагаемого способа управления процессом травления печатной формы максимально приближает фактическую градационную кривую травления к заданной, что приводит к повышению качества воспроизведения оригинала. Кроме того, предлагаемый способ позволяет осуществить оптимальное управление процессом изготовления форм глубокой печати. Экономический эффект получен за счет сокращения корректуры форм и объема бракованной продукции. Способ управления процессом травления форм глубокой печати,заключающийся в формировании в моменты контроля управляющих сигналов по разности эталонной и фактической глубины травления шкалы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества процесса травления путем контроля глубины промежуточных полей, последовательно для каждого поля шкалы определяют время .начала и достижения эталонной текущей глубины травления, вычисляют скорость травления на данном поле, по 15 величине скорости травления и заданному времени процесса определяют фактическую глубину травления данного поля, вычисляют разность между фактической и эталонной глубинами травле,"й ния и в величину разностного сигнала вводят поправку на соотношение весовых коэффициентов полей, травящихся в момент контроля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ М 1901073, кл. В 41 С 1/00, опублик. 1968.
