Лекція 13

1. Коефіцієнт контрастності і широта

Коефіцієнт контрастності і широта, як і у фотографії визначається за допомогою характеристичної кривої

 

1- негативний копіювальний шар;

2- позитивний копіювальний шар.

 

Розташування характеристичних кривих, та нахил відносно осі абсцис залежить від природи шару та властивостей.

Коефіцієнт контрастності γ характеризує зменшення товщини h позитивного копіювального шару (для негативного – збільшення) при збільшенні логарифмічної експозиції (lgH) в межах

Будують характеристичну криву

 

Різним ділянкам копіювального шару задають набір зростаючих експозицій Н, вимірюють товщину шарів після експонування і проявлення.

Коефіцієнт контрастності .

Широта – проекція лінійної ділянки на вісь абсцис:

,

Інколи будують , де заміна h на D можлива, оскільки сучасні копіювальні шари характеризуються інтенсивним і рівномірним профарбовуванням.

1. Спектральна чутливість

На відміну від інтегральної, спектральна S_λ характеризує розподіл чутливості шару по спектру. Ця характеристика шару визначає вибір шару до випромінювання різних довжин хвиль.

S_λ описують за допомогою кривої , інколи по спектральному розподілу коефіцієнту поглинання.

Спектральна чутливість більшості копіювальних шарів лежить в діапазоні λ=250-460нм, причому максимум лежить в ближній УФ-області спектру.

Величина S_λ і діапазон λ залежить від використовуваного в складі шару світлочутливої сполуки.

 

§2. Репродукційно-графічні властивості

1. Роздільна здатність та виділяючи здатність

Роздільна здатність R – чисельний показник якості відновлення графічної інформації. Вона характеризує здатність шару відновлювати окремо штрихові елементи зображення і оцінюється числом ліній на одиницю довжини.

R оцінюється тією найбільш високочастотною періодичною решіткою, що складається з груп штрихів різних розмірів, які ще розділяються, тобто штрих й просвіти розділені; R[мм^-1].

При оцінці роздільної здатності копіювальних шарів міру копіюють на формну пластину і далі визначають розмір мінімального штриха, що передається окремо.

Виділяючи здатність характеризує властивість шару передавати окремо штрихові елементи, де поряд немає інших штрихів або дрібних деталей.

Оцінюється виділяючи здатність розміром мінімального відновленого штриха і вимірюється в мм (мкм).

Необхідність введення такого показника зв’язана з особливостями відновлення окремого штриха по відношенню до відновлення в групі.

Розподіл опроміненості серед групи штрихів (1) і окремих штрихів (2)

Окремий штрих відновлюється краще ніж група штрихів.

Можливість копіювальних шарів відновлювати дрібні деталі оцінюється по роздільній і виділяючій здатності.

1. Градаційна характеристика

Оцінюється якістю відновлення растрового зображення. Виражається графічною залежністю, що характеризується в більшості випадків відновленням растрового зображення на друкованій формі по порівнянню з зображенням на фотоформі.

,

S – площі растрових елементів.

1. Фактори, які впливають на репродукційно-графічні властивості

- параметри копіювального шару (склад, природа, концентрація компонентів, товщина), що характеризують його оптичні властивості: поглинаючу і розсіюючу здатності;

- мікрогеометрія підкладки формної пластини, що визначає відбиваючу здатність;

- умову експонування і проявлення (вимивання);

- характеристики використання при копіюванні фотоформ (оптична густина і розподіл по ширині штриха).

Постійні ????форми для певного типу (або марки) формних пластин: параметри копіювальних шарів, мікрогеометрія; розміри джерела випромінювання; відстань між джерелом і поверхнею; ступінь контактування.

Змінні ???форми: режими експонування і проявлення.

Характер розподілу випромінювання при експонуванні: випромінювання – фотоформа – формна пластинка.

Оцінити можна по законах геометричної оптики через схему копіювання зображення, на основі дифракційних явищ і оптики мутних середовищ, що пов’язано з процесами світлорозсіяння в шарі і підкладці. Все це проявляється через зміну зони опроміненості під штриховими і растровими елементами.

Вплив товщини копіювального шару оцінюється через оптичні явища як на поверхні поділу середовищ, так і в товщині шару.

Чим менша товщина шару, тим вища роздільна здатність.

Вплив мікрогеометрії поверхні підкладки. Мікрогеометрія (шорсткість) підкладки визначає її відбиваючу здатність.

Гладка поверхня – напрямлене відбивання (діє поблизу копіювального елементу) і не змінює розмір.

Шорстка поверхня – дифузний розподіл (відбивання в різних напрямках) тим більше, чим більший коефіцієнт відбивання.

Перерозподіл випромінювання приводить до зміни розмірів відновлених елементів на копії. Тому тут властивості шарів гірші, ніж для гладкої поверхні.

Відбивання випромінювання є причиною виникнення (утворення) стоячих хвиль у копіювальному шарі. Стоячі хвилі – накладання внаслідок інтерференції відбитого від підкладки випромінювання і того, яке проходить через шар. Відбувається перерозподіл випромінювання під елементами зображення, що не лише проявляється в зміні розмірів, але й відновленні країв елементів, і призводить до утворення нерізкого (розмитого зображення).

Особливо оптично ефекти є важливими при копіюванні зображення з дрібними елементами.

Вплив характеристик експоную чого пристрою

 

1-фотоформа;

2-копіювальний шар.

На рисунку видно вплив розмірів джерела випромінювання.

Випромінювання від джерела, потрапляючи під непрозорі елементи фотоформи викликає додаткові (небажані) фізико-хімічні перетворення в шарі.

Це змінює розчинність на цих ділянках, а отже розмір елементів на копії порівняно з розмірами на фотоформі.

а₁-а₃ – спотворення розмірів елементів.

Аналогічно випливає і зараз між копіювальним шаром і фотоформою; наявність пилу; наявність в зазорі середовища з іншим показником заломлення і відповідно дифракція світла.

Вплив величини експозиції:

Величина оптимальної експозиції визначається світлочутливістю копіювального шару і для шарів різних типів може розрізнятися.

Ставлять умови до роздільної здатності.

Вплив режимів проявлення. Температура і час впливають на швидкість процесів в шарах і може приводити до руйнування на межі друкуючий елемент-пробільний елемент.

Важливим є спосіб проявлення і вимивання і склад розчину, що обробляє шар.

Вплив характеристик фотоформ. На репродукційні властивості впливають такі параметри фотоформи, як оптична густина прозорих і непрозорих ділянок зображення і розподіл по площі і ширині.

 

Вплив оптичної густини на фотоформі на зміну розмірів на друкованій формі

І – реальний профіль;

ІІ – ідеальний профіль.

Розподіл оптичної густини на таких фотоформах приводить до зміни розподілу опроміненості на формних пластинках за елементами зображення при копіюванні на величину Δd.

При П-подібному профілі ці спотворення відсутні. Чим більша оптична густина, тим менші спотворення (Δd₂< Δd₁).

1. Технологічні властивості

Проявленість копіювального шару – здатність до вибіркового розчинення як наслідок обробки проявляючим розчином після експонування.

Різна розчинність забезпечує фундаментальну властивість процесу проявлення – швидке видалення копіювального шару з одних ділянок і повільне з інших.

Селективність проявлення – відношення швидкостей проявлення експонованих і неекспонованих ділянок шару.

Результатом проявлення є усунення продуктів фотохімічної реакції (позитивного шару) або реагентів (негативного шару) з поверхні підкладки.

Проявлення копіювального шару може бути досягнуто за рахунок руйнування адгезійного зв’язку між полімерною плівкою і підкладкою.

Швидкість проявлення копії залежить від величини експозиції, типу копіювального шару, його товщини, режимів нанесення, умов обробки і оцінюється як

а – число молекул розчинної речовини;

μ_n – молекулярна маса,

β – константа швидкості.

Захисні властивості характеризуються здатністю шару перешкоджають проникненню крізь нього агресивних середовищ.

Чим менша швидкість проникнення через шар деякої іншої речовини, тим вищі захисні властивості полімерної плівки.

Поверхневі властивості визначають параметри змочування робочих плівок робочими розчинами і речовинами, як в процесі виготовлення друкованих форм, так і при друкуванні.

Змочування поверхні оцінюється крайовим кутом змочування θ, що характеризує мимовільне розтікання рідини на поверхні твердого тіла, і визначається співвідношенням трьох сил поверхневого натягу, що виникає на границі поділу фаз газ – рідина – тверде тіло.

Тут використовується рівняння Юнга

– поверхневий натяг тверде тіло – газ;

– поверхневий натяг тверде тіло – рідина;

– поверхневий натяг рідина – газ.

Тому поверхні твердих тіл класифікують як гідрофільні () – не змочуються , гідрофобні () – змочуються.

Поверхневі властивості копіювальних шарів різні і міняються в процесі виготовлення друкованих форм. Гарна змочуваність поверхні копіювального шару дозволяє покращити проявляємість, зменшити час проявлення за рахунок збільшення швидкості розтікання проявляючого розчину по поверхні шару.

Адгезія – поверхневі явища, що характеризують опір порушення контакту двох різнорідних тіл.

В адгезії полімерних плівок основну роль грають сили молекулярної взаємодії, а також істотний вплив вносять електричні сили, які виникають на поверхні підкладки.

Адгезійна взаємодія

Зміст в тому, що ця сила діє на одиницю довжини лінії змочування з боку твердого тіла.

Адгезія визначається хімічною будовою світлочутливих і плівкоутворюючих компонентів копіювальних розчинів. Адгезія тим більша, чим менше відрізняються по величині поверхневого натягу – наноси мий шар.

Міцна адгезія дозволяє покращити при модифікації світлочутливого шару.

1. Фактори, які впливають на властивості копіювальних шарів

- хімічний склад, природа, концентрація компонентів;

- товщина копіювального шару;

- природа і мікрогеометрія підкладки;

- способи нанесення.