激光照排机

简介

　　1976年，英国蒙纳公司将激光扫描技术应用到照相排字机上，制成Lasercomp型激光照相排字机。它是利用电子计算机对输入文字符号进行校对，编辑处理，再通过激光扫描技术曝光成像在感光材料上，使扫描光束亮度高，经聚焦后到极细的光束，其扫描分辩力可达40线/MM，因此这种照排机能较好地再现文字字形轮廓和笔锋，照排的文字质量高，排版速度快，已成为文字排版的主力军。

分类

　　激光照排机经过不断的发展，以及技术日益的完善，其种类增加众多，从使用激光光氦氖（HE-NE）激光，氩离子激光和发光二级管（LED）等，从扫描方式不同来看有，棱镜扫描，机械式滚筒扫描（外滚筒扫描）和内圆滚筒扫描等几种主要方式，也有采用振镜扫描式的，但对振镜质量要求高而用得较少。

　　1． 棱镜扫描式激光照排机。棱镜扫描（以称转镜扫描）式激光照排机是目前用得较多的一类照排机，它是由输入部分，信息处理部分，激光扫描记录部分组成。

　　（1） 输入部分：输入方式，可用录入机（一般采用PC机）直接输入，也可由用户自带软盘输入，图像用扫描仪输入。

　　（2） 信息处理部分：由操作控制面板，电子计算机和硬磁驱动器，它按照输入信息和操作面板，发出指令完成控制，编辑校对，组版拼排，并控制曝光等四个主要程序，使照排机自动排出所需的文字版面。现代排版系统使用的计算机均为微型机，如IBM386、486、Macintosh微机等，版面（页面）描述语言，已逐步统一使用POSTSCRIPT语言。

　　（3） 激光扫描记录部分：这部分是保证文字曝光成像质量的关键，现以LASERCOPM激光照排机的扫描记录部分为例说明其工作过程，它的主机采用激光平面线扫描，（即TV扫描）方式，记录经过计算机处理后输出的点阵字形信息，这种扫描方式结构简单可靠，所用光学元件少，光能损耗小。

　　由氦-氖激光器输出的激光束（=632。8NM）进入声光调制器，利用声光调制器输出的载有文字信息的一级光作为记录光束。该光束经中性滤色片调整到各种感光材料所适应的能量，再经扩束器使光束准值，然后投射到锥形转镜扫描器上，锥形扫描器有八个反射面（近年的机型改为五个反射面），每一个面所反射的光束经广角聚焦透镜在感光材料上形成光斑，直径0。025MM的X向扫描线，同时输送机构带动感光材料的Y向作0。025MM的位移，多根X向的扫描线和感光材料在Y向的位移组合成文字图象。

　　2． 机械式外圆滚筒扫描激光照排机。机械式外圆滚筒扫描激光照排机基本由输入部分，信息处理部分和激光扫描记录部分等组成，前两部分的组成原理与功用与棱镜扫描式激光照排机基本相同，主要区别在激光扫描记录部分，扫描滚筒是用轻金属铝制成的空心圆筒，以减小转动惯量保证旋转平稳，工作时，以恒定的速度旋转。拖板上安放光导纤维和透镜，在步进电机和滚珠丝杠的带动下，按指令轻快地往返移动，为了提高扫描速度，通过光学系统，将激光分成四条等效的扫描光速。同时成像在扫描滚筒上。照排时，在排版指令的控制下，调制器按要求将需要曝光的激光束，通过光学系统传送到贴知扫描滚筒上的感光材料表面上成像曝光，当在感光材料上曝光完一行（滚筒旋转一转）后，拖板即刻带动光纤移动四条扫描线的距离，再进行下一次扫描曝光，依此循环直至抛描曝光完整个版面。这类扫描系统，光学系统较简单，光学元件制造容易，机械结构也较简单，制造方便，但由于受到滚筒转动惯量的影响，旋转速度不能太高，使排版速度受到限制，又因受机械振动等因素的影响，成像质量也受到影响。

　　3． 内圆滚筒扫描式激光照排机。内圆滚筒扫描式激光照排机的扫描记录部分的主要特点是，感光材料被吸附在滚筒的内壁上，照排时，滚筒并不转动，而是靠扫描头一面旋转，一面移动在感光材料上曝光成像，一般只利用滚筒360度中的270度作为感光胶片的扫描区，以防止反射引起的模糊现象。这类设备的光字系统比较简单，激光经过两次转向后，再经过准直镜调节，保证激光束与内圆滚筒同心，并准确地聚焦在滚筒内表面上，旋转镜一般采用空气（气垫式）轴承支承，没有机械接触，因此不会产生摩损和误差，从而保证旋转镜均匀无误差长期旋转，并在滚珠丝杠的传动下，沿内圆滚筒轴线匀速移动，使激光扫描线均匀地分布在滚筒内表面的感光材料上，保证版面的扫描质量。感光材料自动送入内滚筒表面时，在若干气孔的作用下便产生气垫，从而保证胶片不被擦伤，并通过真空吸附，使胶片牢固地被吸附在滚筒内表面上不会发生移动保证扫描精度，输出不发生畸变，内圆滚筒扫描式激光照排机，生产厂家较多，产品型号各异，但其基本结构原理相同，只是在自动化程度，具体组成上各具特色，现以连诺，海尔公司的一种产品为例，说明它们的一般工作过程，图5-30为连诺-海尔（LINOTYPE-HELL）公司QUASAR（卡萨）型激光照排机的内部结构图，它的工作过程是，在传导辊的带动下胶片从供片盒送入内圆滚筒，在真空吸附固定后，进行激光扫描曝光，制版完后打孔装置进行打孔（保证后工序套准方便）。已扫描曝光的胶片在传动辊的输送下进入装片盒，在制完一套版后，切片刀将胶片切断，已曝光胶片可送去显影，定影等后处理。上述过程均自动进行，减少人为因素的影响，保证质量稳定。

　　内圆滚筒扫描式激光照排机与棱镜扫描式激光照排机的扫描系统相比较，具有如下特点：

　　1）． 扫描系统的光学结构比较简单，光学器件比较少，机器的重量比较轻，光路效率较高，工作可靠性和曝光记录的质量较好，例如，分辩力为1280线/CM时，可以产生大小为0。0078125MM的微象素，每平方厘米能曝光1638400个像素，在DIN-A4版面上能产生和曝光1021870000个像点。因此，它能印出高质量的印件。

　　2）． 在滚筒内旋转记录图像的旋转镜上一个单片反射镜，支承在曝光滚筒内的滑车上，由同步电机带动，因它位于滚筒的中心，跟感光材料保持同样距离旋转和精确地等速前后移动（曝光滚筒和感光材料固定不动），故反射的激光束能均匀，等距离和垂直地投射到感光材料上，记录的几何图形总是一样。

　　3）． 由于激光束是以同样的距离、同样的光路和同样的角度照射感光材料，光的强度一样，故感光材料变黑的程度一样，即密度值一样。

　　4）． 由于曝光强度和图像清晰、均匀，网点再现完美，故网点结构极硬、层次陡。

　　5）． 扫描幅面大，可达757*550MM。

　　由于具有上述特点，这类产品受到用户的重视，逐步成为激光照排的主力军。

优势

　　激光照排机随着新兴的计算机直接制版(CTP)技术与数字印刷技术的出现受到了很大的冲击，但是其广阔的发展前景及市场应用范围仍非常可观，其优势具体如下分析所得：

　　1．机器售价：目前，CTP系统的售价中，既包括设备自身的生产成本，也包括新产品市场宣传推广的费用，前期技术开发、研制与运营的费用。由于尚未形成规模化的批量生产，因此CTP系统现在的总体生产成本比较高。反映在销售价格上，就使CTP的售价与同档次的照排机相比仍然偏高。

　　2．机器性能：照排机经过20多年的发展，在技术上已经完全成熟。而CTP 目前仍然处于发展完善期，功能上尚未完善，速度也不够理想，内部结构与原理尚有很多缺陷。这些因素都让国内印刷业同仁对其不肯轻易表示认同。

　　3．耗材成本与技术：使用软片成本的照排机比同样输出尺寸和幅面的制版机价格便宜，耗材也比较廉价。因此照排机在许多印前与印刷公司仍起着重要的作用。

　　从技术角度来看，CTP 技术跳过了胶片这一步，直接将光栅数据送入制版设备，在版材上形成影像，技术更进一步。

　　但是采用CTP 技术，必须要考虑耗材问题。一般地，输出中心的主要成本构成，除了设备方面投入外，很大一块源于消耗材料的成本。现在，国内在软片的生产技术上有了较大的发展，但在 CTP 版材的生产方面却还有很长的路要走。这种局面的存在，客观上为照排机的应用留下了发展空间。

　　4．工艺要求：在传统工艺中，软片可以在出片、晒版、打样等多个工序上进行调整。 CTP 由于直接出印版，工艺的简化必然要求技术含量的提高，而其操作的灵活性也不如软片。

　　5．国情所定：我国正处在资本的原始积累阶段。当用户对印刷制版的质量总体要求不是很高时，各输出中心总是以成本为前提，以低价竞争作为争夺客户资源的手段，通过挤压竞争对手的生成空间，来实现行业整合与优化的目的。在这种前提下，如果输出中心引进高成本、高耗材的 CTP 系统，不会产生太好的经济效益。

　　6．服务体系：现在，各主要的激光照排机生产厂商在国内都有办事处，也都配备了技术人员产建有完善的售后服务体系，可以为国内用户提供及时有效的服务。此外，激光照排机的配件价格相对也较低。在这方面， CTP 系统的生产厂商面临着巨大的市场竞争压力，由此带来的不确定性其可能的风险，最终会转嫁给设备的最终用户。

　　7．人员素质：激光照排机在国内应用已经很多年了，在人员的培养方面，已经积累了丰富的经验。目前，国内熟悉照排机操作的人员比比皆是，培训一个新手上岗的费用也很低。但 CTP 系统的操作对员工要求提高了，而且国内尚未建立起完善的培训体系。这也是企业投资 CTP 系统不得不考虑的事情。毕竟出一套四色版和出一套四色片的价格差距十分悬殊。

　　8． RIP 接口：由于中文使用环境的特殊性，所以对 RIP 的要求很高，在这方面，国内的主导产品仍然是北大方正的 RIP 。从目前看，国内引进的激光照排机基本可以与方正 RIP 连接，但 CTP 系统就不敢保证了。如何实现 CTP 系统与现有系统的连接，并保证 RIP 结果与排版内容的一致性，是 CTP 系统在国内普及所必须的技术前提。

性能参数

　　激光照排机的主要性能参数与激光波长、照排速度、幅面、记录精度(记录分辨率)、重复精度(套准误差）等相关，而其中衡量照排机性能的最重要的两个指标是记录精度和重复精度，并且它们也是划分照排机档次的标准。

　　1.激光器波长

　　照排机常用的激光器有氦氖激光器，波长为633nm，红光半导体激光器，波长为650nm或670nm，红外半导体激光器，激光为780nm红外光。激光波长决定了所使用的胶片型号，甚至关系到所用胶片的价格。例如目前国产氨氖激光照排片，几乎所有文字照排都使用这种胶片，而红外照排胶片则价格贵，使用得较少。

　　2．照排速度

　　照排速度通常是以1200dpi分辨率记录时的走片速度衡量的。现在新型的照排机走片可以达到很快的速度，但这并不是决定出片速度的因素，因为它还受到RIP速度的限制。输出一个版面所用的时间应等于网络传输数据所用时间、RIP解释版面所用时间和照排机记录所用时间之和，因此照排速度只影响记录时间这一部分。

　　3．幅面

　　照排机有各种幅面宽度，一般有正八开、大八开、正四开、大四开、以至对开和全开幅面，一般照排机都在幅面范围内可以换用几种不同幅面的胶片，以适应不同的幅面要求，达到节约胶片的目的。照排机的记录精度和重复精度与幅面的关系很大，幅面越大，对精度的要求就越高，制造起来加工难度就越大，因此价格就会成倍上升。

　　一般内滚筒和外滚筒结构的照排机都可以达到很高的记录精度，因为激光器到达胶片的距离始终是一样的。但绞盘式结构的照排机激光束在横向是靠棱镜偏转光束扫描的，因此激光束距离胶片中间和两端的距离不一样，幅面越大，激光扫描的偏角就越大，激光束距离胶片中间和两端的距离差加大，非线性失真就越大，误差因而也就越大。因此一般限制绞盘式照排机的照排幅面不能超过四开，而且还应设法尽量减小激光束的偏转角度，减小光斑的变形。

　　4．记录精度和重复精度

　　记录精度是指照排机在单位长度内可以记录的光点数量，即记录分辨率，通常以每英寸的点数(dpi)或每厘米的点数(dpc)来表示。记录分辨率越高，激光光点的尺寸越小，光点的密集程度越高。因为印刷图像网点是由很多激光束形成的，激光光斑越小，在相同加网线数条件下，组成网点的光点数就越多，所能形成的图像灰度级变化也就越多，或者说，在保证灰度级数的条件下使网点尺寸更小，即获得更高的加网线数。在一个印刷网点的范围内，每增加或减少一个激光点曝光，印刷网点尺寸就变化一级，就构成了一个不同深浅的灰度级。因此，构成网点的激光斑点越多，产生的灰度级数也就越多。现在的照徘机按这种方式最多可产生256个灰度级，即由16×16个激光点组成一个印刷网点。

　　重复精度是指各色版上图像位置的准确程度，这是进行彩色印刷所必须要求的，通常以色版和一色版重叠的误差计算。单色印刷品不需要套印，因此对套准精度要求不高，但对于彩色印刷来说，套准精度就是一个非常重要的参数了。如果套印精度不够，印刷出来的印刷品各种颜色之间会出现错位、色块之间出现漏白、小号字体出现重影等现象，因此照排机的重复精度对于彩色印刷制版来说是至关重要的。