Способ определения прозрачности плоских светопропускающих запечатываемых материалов

Способ определения прозрачности плоских светопропускающих запечатываемых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам контроля параметров печатной бумаги.

Аналогом заявляемому способу является способ измерения прозрачности, ГОСТ 8874-80, в соответствии с которым исследуемый образец бумаги освещают параллельным световым пучком нормально к его поверхности, последовательно измеряют световые потоки, рассеянные образцом в обратном направлении в случаях, когда с противоположной стороны от образца помещают либо плоскую непрозрачную белую, либо черную подложку, и по величине этих потоков рассчитывают прозрачность образца по формуле

< d c > = ( 1 − R 0 R ∞ ) ⋅ 100

Способ позволяет судить о прозрачности бумаги, не учитывая ее неоднородность. К тому же для его реализации необходимо иметь белую подложку, отражательная способность которого может варьироваться.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ определения прозрачности <dc> плоских светопропускающих материалов, включая печатную бумагу (патент РФ №2427823, МПК⁸ G01N _21/85, зарегистрирован 27 августа 2011 года), заключающийся в освещении нормально к поверхности исследуемого материала на черной подложке с последующем освещением материала на другой подложке, регистрации относительных отраженных световых потоков и расчете прозрачности исследуемого материала, отличающийся тем, что в качестве другой подложки под исследуемый материал помещают плоское металлическое зеркало, а после регистрации относительных отраженных световых потоков определяют коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке R₀, и коэффициент отражении света материалом, размещенным на плоском металлическом зеркале R_m, а о прозрачности dc исследуемого материала судят по величине d c = 1 − R 0 R m .

Способ реализуется на фотометрических приборах типа лейкометра Цейса при освещении образцов площадью порядка 10 см. По сравнению с упомянутым выше стандартным способом по ГОСТ 8874-80 он обладает несомненным преимуществом, поскольку исключает неопределенность, связанную с использованием белой подложки. Однако оба способа не дают возможности осуществлять контроль неоднородности бумаги.

Усредненное измерение прозрачности в предложенных способах недостаточно эффективно для печатной бумаги, особенно при иллюстрационной и двусторонней печати. Качество печати на бумагах с одинаковой прозрачностью может значительно различаться из-за присутствия в ее структуре неоднородностей. Из-за различного впитывания краски в пределах листа изображение может выглядеть пятнистым из-за большого размера неоднородностей, а при двусторонней печати локально переходить на оборотную сторону, что негативно сказывается на качестве печати.

Техническим результатом заявляемого способа является устранение недостатков известного способа определения прозрачности печатной бумаги, а именно повышение качества контроля прозрачности, за счет выявления макронеоднородностей печатной бумаги за счет измерения стандартного отклонения прозрачности σ, представляющего собой количественную характеристику макронеоднородности бумаги.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения прозрачности плоских светопропускающих запечатываемых материалов, основанном на регистрации относительных световых потоков, отраженных образцом бумаги, который сначала размещают на черной подложке, затем на плоском металлическом зеркале с последующим расчетом показателей прозрачности бумаги d c = 1 − R 0 R m , где R₀ коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке, a R_m коэффициент отражения света материалом на зеркале, а после регистрации относительные световые потоки последовательно преобразуют в последовательность электрических сигналов с формированием электронных образов исследуемого материала, представляющих собой таблицы значений коэффициентов отражения света в N равномерно распределенных вдоль строки точках, размещенного сначала на черной подложке, затем на плоском металлическом зеркале, а после преобразований относительных световых потоков определяют коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке R₀ и коэффициент отражения материалом на зеркале R_m в N равномерно распределенных вдоль строки точках, а о макронеоднородности исследуемого материала судят по величине стандартного отклонения прозрачности σ = ∑ n = 1 N ( < d c > − d c n ) 2 N ( N − 1 ) от ее среднего значения < d c > = ∑ n = 1 N d c n N , где <dc> - средняя прозрачность, dc_n - прозрачность в n-й точке, а N - число измеренных точек в строках исследуемого материала на образце, равномерно распределенных вдоль линии сканирования, в которых регистрируют относительные отраженные световые потоки.

Существенным признаком заявляемого способа является вычисление макронеоднородности за счет совместного использования плоского металлического зеркала и сканирующего устройства, создающего электронный образ исследуемого материала. Известно использование плоского металлического зеркала без создания электронного образа для расчета прозрачности плоских светопропускающих материалов. Таким образом, заявляемая совокупность признаков, включая вычисление макронеднородности σ исследуемого материала по формуле σ = ∑ n = 1 N ( < d c > − d c n ) 2 N ( N − 1 ) является существенной для достижения результата, указанного выше.

На фиг.1 и фиг.2 представлена схема контроля прозрачности с использованием планшетного сканера и разных подложек - черной (фиг.1, позиция 3) и зеркальной (фиг.2, позиция 4). На фиг.3 представлен электронный образ исследуемого материала. Исследуемый материал 1 освещается нормально к поверхности световым пучком 2 (фиг.1 и фиг.2). Под световым пучком 2 с противоположной стороны от материала помещают сначала черную подложку 3 (фиг.1, позиция 3), а затем плоское металлическое зеркало 4 (фиг.2, позиция 4). Свет, рассеянный материалом в обратном направлении 5 (фиг.1 и фиг.2, позиция 5), регистрируют сканирующим устройством 6 (фиг.1 и фиг.2, позиция 6). После чего с помощью сканирующего устройства (фиг.1 и фиг.2, позиция 6) происходит формирование электронных образов исследуемого материала (фиг.3), которые представляют собой таблицы значений коэффициентов отражения исследуемого материала в точках, равномерно распределенных вдоль строки (фиг.3, позиция 7).

Заявляемый способ реализован на планшетном сканере, работающем на отражение. Свет расщепляется на два пучка лучей и одна часть пучка лучей попадает на материал, который отражает падающий свет по всем направлениям (фиг.1 и фиг.2, позиция 2), другая часть пучка лучей проходит далее, после чего регистрируют относительные отраженные световые потоки (фиг.1 и фиг.2, позиция 5). В способе размещают исследуемый образец в сканирующем устройстве (фиг.1 и фиг.2, позиция 6), сверху образца располагают сначала черную подложку (фиг.1 и фиг.2, позиция 3), а затем плоское металлическое зеркало (фиг.1 и фиг.2, позиция 4). После регистрации отраженных бумагой относительных световых потоков (фиг.1 и фиг.2, позиция 5) с помощью планшетного сканера (фиг.1 и фиг.2, позиция 6) преобразуют относительные отраженные световые потоки с последующим формированием электронного образа изображения, представляющего собой таблицу значений коэффициентов отражения света исследуемого материала в N равномерно распределенных вдоль строки точках (фиг 3, позиция 7) и получают величины коэффициентов отражения света этим материалом в точках вдоль линии сканирования (фиг 3. позиция 7) длиной, расстояние между точками составляет порядка 1 мм. О макронеоднородности судят по значению стандартного среднеквадратичного отклонения σ = ∑ n = 1 N ( < d c > − d c n ) 2 N ( N − 1 ) прозрачности d c = 1 − R 0 R m от средней прозрачности < d c > = ∑ n = 1 N d c n N , где R₀ - коэффициент отражения света листом бумаги, находящейся на черной подложке в n-й точке, R_m - коэффициент отражения света в той же точке после замены подложки на зеркало; <dc> - средняя прозрачность, dc_n - прозрачность в n-й точке, N - число измеренных точек на образце.

Расчет макронеоднородности по предлагаемому способу

Таблица 1
Показатели структурных и геометрических свойств образцов
№ образца	Наименование бумаги	Масса образца 5×5 см, г	Толщина листа, мм	Плотность, кг/м3
1	80 г/м2, офсетная	0,205	0,11	754
2	60 г/м2, типографская	0,120	0,07	686
3	80 г/м2, офсетная	0,290	0,15	773

Таблица 2
Характеристики макронеоднородности образцов бумаги
Бумага	Rmn	Ron	<dc>	δ
1	98,82	93,44	0,05	0,003
2	86,48	81,83	0,05	0,003
3	97,83	93,44	0,05	0,003

Длина линий сканирования 19 см, расстояние между точками контроля прозрачности 0,19 см.

Заявляемый способ иллюстрируется полученными экспериментальными данными о прозрачности и макронеоднородности различных запечатываемых материалов - бумаги разных видов.

Способ определения прозрачности плоских светопропускающих запечатываемых материалов, включающий регистрацию относительных световых потоков, отраженных образцом бумаги, размещенным сначала на черной подложке, затем на плоском металлическом зеркале, и последующий расчет показателей прозрачности бумаги d c = 1 − R 0 R m ,где R₀ - коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке, a R_m - коэффициент отражения света материалом на зеркале, отличающийся тем, что после регистрации относительные световые потоки последовательно преобразуют в последовательность электрических сигналов с формированием электронных образов исследуемого материала, представляющих собой таблицы значений коэффициентов отражения света в N равномерно распределенных вдоль строки точках, размещенного сначала на черной подложке, затем на плоском металлическом зеркале, а после преобразований относительных световых потоков определяют коэффициент отражения света материалом, размещенным на черной подложке R₀, и коэффициент отражения материалом на зеркале R_m в N равномерно распределенных вдоль строки точках, а о макронеоднородности исследуемого материала судят по величине стандартного отклонения прозрачности σ = ∑ n = 1 N ( < d c > − d c n ) 2 N ( N − 1 ) от ее среднего значения < d c > = ∑ n = 1 N d c n N ,где <dc> - средняя прозрачность, dc_n - прозрачность в n-й точке, а N - число измеренных точек в строках исследуемого материала на образце, равномерно распределенных вдоль линии сканирования, в которых регистрируют относительные отраженные световые потоки.