Способ управления процессомтравления форм глубокой печати

Союз Советских Социалистических Реслублик. (22) Заявлено 02,01, 79 (21) 2709227/22-02с присоединением заявки Йо(51)М, Кл,С 23 Р 1/08 В 41 С 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий.Б. Ямпольская евич,Киевский фили научно-исслед по специальным видам печаательского института комплексных проб полиграфии 71) Заявител(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТРАВЛЕНИЯ ФОРМ ГЛУБОКОЙ ПЕЧАТИ хи ли 15 Изобретение относится к электро мии и может быть использовано в по графической промышленности, в частности при управлении процессом травления форм глубокой печати.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является спо соб 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 глуби ну травления первого поля, сравнивают измеренные глубины с соответствующими эталонными промежуточными величинами глубин на первом поле и вырабатывают управляющий сигнал, 25 ускоряющий или замедляющий процесс травления, Момент окончания процесса определяют по достижении эталонной глубины травления на последнем поле шкалы 11 . 30 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, градация же изображения воспроизводится произвольно.Цель изобретения - повышение качества процесса травления путем контроля глубины промежуточных полеи,Поставленная цель достигается тем, что последовательно для каждого поля шкалы определяют время начала и достижения эталонной текущей глубины травления, вычисляют скорость травления на данном поле, по величине скорости травления и заданному времени процесса определяют фактическую глубину травления данного поля, вычисляют разность между фактической и эталоннои глубинами травления808557 где и в величину разностного сигнала вводят поправку на соотношение весовыхкоэффициентов полей, травящихся вмомент контроля,Управление процессом производится по пигментной копии многопольнойконтрольной тоновой шкалы, расположенной на травящейся печатной форме.Исходными данными для управленияявляются эталонные конечные глубинытравления каждого поля шкалы, общеевремя травления, начальное значение переменной управления (скоростьвращения формного цилиндра, плотность или температура травящего раствора и т.д.) и значения весовыхкоэффициентов, определяющих цену потерь от расхождения между конечнымиэталонными и Фактическими глубинамитравления, которые рассчитывают,исходя из определенной в ходе травленияскорости травления на соответствующих полях, При этом величины весовыхкоэффициентов для каждого поля являются переменными и зависят от числаполей, травящихся в момент контроляи выработки управляющего сигнала.Сумма весовых коэффициентов в каждый такой момент равна единице.Контроль и управление процессомпроизводят последовательно, по мереначала травления каждого поля шкалы,начиная с первого, и осуществляютв момент достижения на соответствующем поле некоторой эталонной текущей глубины травления, позволяющейопределить скорость травления наданном поле, Исходя из этой скоростипроцесса, времени начала травленияна данном поле и заданного общеговремени травления вычисляют конечную фактическую глубину травленияданного поля, сравнивают с эталонной и разницу между ними используютдля определения величины переменнойуправления, минимизирующей эту разность. Поскольку определенное такимобразом значение переменной управления не всегда будет одинаковым дляразличных полей шкалы, компромиссноезначение управляющего сигнала. вычисляют введением поправки на соотношение весовых коэффициентов полей,травящихся в момент контроля. Такой способ управления процессом 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, второйблок б памяти, второй вычислительный блок 7, регулятор 8 процессатравления, задатчик 9 и датчик 10углового положения полей шкалы.Печатная форма 1 представляет собой медненный .стальной цилиНдр снанесенным на поверхность копировальным слоем, на котором экспониро вано изображение. Шкала 11 для контроля хода процесса травления формыэкспонируется одновременно с основным изображением на краю цилиндраи представляет собой ступенчатый 20 тоновый клин, состоящий из нескольких полей, соответствующих определенным оптическим плотностям диапозитива исходного изображения.Датчик текущей глубины травленияполей шкалы представляет собой дифференциальное устройство, состоящееиз двух первичных преобразователей12 и 13 глубины печатчых ячеек вэлектрический сигнал, один из которых 12 расположен над травящейся шкалой, а другой 13 - над нетравящимсяучастком поверхности формы.Сигнал рассогласования между первичными преобразователями 12 и 13,характеризующий глубину травления З 5 полей шкалы, поступает в измеритель2 глубины травления, осуществляющийего преобразование в цифровую формус целью использования при дальнейшихвычислениях.40 Для определения углового положенияшкалы на оси цилиндра 14 монтируетсядатчик 10 углового положения полейшкалы, 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 вданном конкретном примере регулирует.скорость вращения формного цилиндра.Осуществление предлагаемого способа основано на решении уравнениякритерия оптимального управления, которое может быть выражено в виде ми нимума взвешенного квадрата ошибок вдостижении требуемых глубин на доляхшкалы 3(0) = ею 3 1 У(цтч,хЯ Ц 1 НН ах О - переменная управления (в данном случае угловая скорость вращенияСигналы 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 60 формного цилиндра Ю);и - число полей шкалы;д; - весовой коэффициент, пропорциональный требуемойточности по глубине травления 1-гополя;У; - эталонная глубинатравления 1-го 1 Ополя;Г(О,Т,Ч 1,1) - математическаямодель процессатравления;Т - общее время травления;% - скорость травления на 1-,ом поле,время начала травления (затравки) 201-го поля;Овю и Омах - предельные значения сигнала управления.Ввиду различия толщины и степенизадубленности копировального слояна полях контрольной шкалы началотравления. этих полей происходит неодновременно. Поэтому определениеоптимальной величины управляющегопараметра О осуществляется поэтапно, 30по мере затравки очередного поля шкалы. При этом очередные 1-тые составляющие вектора фазовых координатобъекта управления, т.е. глубин травления 1-го поля шкалы, вводятся последовательно в уравнение (1),П р и м е р, На объект управле-ния - процесс химического травленияпечатной формы-воздействуют входныесигналы, характеризующие параметры 40травящего раствора и копии, управляющий сигнал, характеризующий скоростьвращения формного цилиндра, возмущающие сигналы, характеризующиенеконтролируемые помехи.Контроль хода процесса осуществляется измерителем 2 глубины травления, состоящего из первичных преобразователей 12 и 13 и преобразова.тельно-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 Г,текущей величины управляющего сигнала О, текущего времени с начала процесса и математической модели процесса травления Г(О,1,Ф,Х) вычислительный блок 5 рассчитывает параметр Чг9 характеризующий скорость растворения меди на 1-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 с=Т, глубин травления на полях шкалы; переменные весовые коэффициенты д; 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 О ; и О скорость травления Р - из блока б 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 нормировки.и=Следовательно,из-за того,что число травящихся полей п не постоянно, величина весовых коэффициентов др 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 регулятором808557 НИ аказ илиал ППП "Патент 8 в соответствующую скорость вращения или, в общем случае, в другой управляющий фактор процесса травления.Таким образом, блок 4 памяти,вычисзительный 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. Формула изобретения Способ управления процессом травления форм глубокой печати,заключающийся в формировании в моментыконтроля управляющих сигналов поразности эталонной и фактическойглубины травления шкалы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества процесса травленияпутем контроля глубины промежуточных полей, последовательно для каждого поля шкалы определяют время.начала и достижения эталонной текущейглубины травления, вычисляют скорость травления на данном поле, по15 величине скорости травления и заданному времени процесса определяют фактическую глубину травления данногополя, вычисляют разность между фактической и эталонной глубинами травления и в величину разностного сигналавводят поправку на соотношение весовых коэффициентов полей, травящихся вмомент контроля,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ М 1901073,кл, В 41 С 1/00, опублик. 1968,Тираж 1059 Подписное город, ул. Проектная, 4