[科普中國(guó)]-激光照排機(jī)

發(fā)展歷程

1976年，英國(guó)蒙納公司將激光掃描技術(shù)應(yīng)用到照相排字機(jī)上，制成Lasercomp型激光照相排字機(jī)。

現(xiàn)代的激光照排機(jī)都裝有微型計(jì)算機(jī)，操作員坐在漢字終端前面，像使用打字機(jī)一樣，采用電子計(jì)算機(jī)編輯排版系統(tǒng)，把書稿輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)。書稿內(nèi)容經(jīng)過計(jì)算機(jī)而轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣信息，用這種點(diǎn)陣信息去控制聲光調(diào)制器，使衍射光通過擴(kuò)束器，經(jīng)過多面體反射鏡的反射，由物鏡在感光底片上聚焦成具有一定尺寸的光點(diǎn)。

每當(dāng)多面體反射鏡轉(zhuǎn)過一面時(shí)，在感光底片上就掃描曝光出來一行點(diǎn)陣信息。隨著感光底片連續(xù)不斷地運(yùn)動(dòng)和多面體反射鏡連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，在感光底片上所曝光出來的一行接一行的點(diǎn)陣信息就形成了文字的照排版，這種照排版俗稱膠片。然后用膠片就可以制版印刷了。

產(chǎn)品特點(diǎn)激光照排機(jī)是20世紀(jì)70年代研制出來的一種設(shè)備。激光照排機(jī)備有玻璃字模庫(kù)，使用照排機(jī)上不同焦距的主透鏡，能將玻璃字模板上的字放大或縮小，拍攝成20余種大小不同的字成像于感光版。

產(chǎn)品分類照排機(jī)主要有四種結(jié)構(gòu)類型：外滾筒式、絞盤式、內(nèi)滾筒式和虛鼓式。不同結(jié)構(gòu)的照排機(jī)在性能參數(shù)及操作使用上都有所不同。

外滾筒式照排機(jī)

外滾筒式照排機(jī)（External drum imagesetters）的工作方式與傳統(tǒng)電分機(jī)的工作方式類似，記錄膠片附在滾筒的外圓周隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就記錄一行，同時(shí)激光頭橫移一行，再記錄下一行。這種照排機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是記錄精度和套準(zhǔn)精度都較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，可以將記錄幅面做得很大。

外滾筒式照排機(jī)的缺點(diǎn)是操作不方便，自動(dòng)化程度低，通常需要手工上片和卸片，手工上下片時(shí)需在暗室操作。大幅面照排機(jī)的記錄滾筒大，需要抽氣系統(tǒng)和膠片固定裝置，而且記錄滾筒越大，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性也越大，轉(zhuǎn)速就要受到限制，記錄的速度較低，必須靠增加激光光束數(shù)量來提高記錄速度。因此這種類型的照排機(jī)目前較少采用。

但是，外滾筒式的結(jié)構(gòu)非常適合直接制版機(jī)，因?yàn)橹苯又瓢媸菃螐埌?，不是連續(xù)片，版材尺寸固定，而且直接版材可以在明室操作，部分抵消了它的缺點(diǎn)，加上這種結(jié)構(gòu)的光路短，容易控制，激光損失小，可以用多路激光加快曝光速度。另外，外滾筒結(jié)構(gòu)處理制版時(shí)的粉塵方法簡(jiǎn)單，上版方式與印刷機(jī)上版方式相同，因此可以做到精度很高。隨著設(shè)計(jì)水平的提高，自動(dòng)化程度也將會(huì)不斷提高，所以被認(rèn)為是最佳的直接制版機(jī)結(jié)構(gòu)。

內(nèi)滾筒式照排機(jī)

又稱為內(nèi)鼓式照排機(jī)，被認(rèn)為是照排機(jī)結(jié)構(gòu)中最好的一種類型，幾乎所有高檔照排機(jī)都采用這種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有記錄精度高、幅面大、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便、速度快等特點(diǎn)，但價(jià)格要比前兩種照排機(jī)貴。

內(nèi)滾筒式照排機(jī)的工作方式是將記錄膠片放在滾筒的內(nèi)圓周上面，滾筒和膠片不動(dòng)而由激光光束掃描記錄，因此沒有走片不勻造成的誤差。激光光束位于滾筒的圓心軸上，激光器可以繞圓心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)1周記錄l行，同時(shí)激光器沿軸向移動(dòng)l行?？梢钥闯?，這種結(jié)構(gòu)的記錄光束到膠片任一點(diǎn)的距離都一樣。因此光斑沒有變形，又可有效避免因膠片傳動(dòng)不穩(wěn)定所造成的記錄精度降低的問題，這是它具有非常高重復(fù)精度的原因。另一方面，由于滾筒不動(dòng)，靠棱鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)來偏轉(zhuǎn)光束，棱鏡很輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，因此轉(zhuǎn)速可以達(dá)到很高，使得記錄速度也很快。

內(nèi)滾筒式照排機(jī)也使用連續(xù)膠片，因此操作方便。但它記錄的長(zhǎng)度被限制在滾筒圓周的范圍內(nèi)(通常限制在半個(gè)圓周范圍內(nèi))，不能像絞盤式照排機(jī)那樣記錄無限長(zhǎng)的版面。

絞盤式照排機(jī)

絞盤式照排機(jī)(Capstan imagesetters) 的工作原理:膠片由幾個(gè)摩擦傳動(dòng)輥帶動(dòng)，通常有3輥和5輥結(jié)構(gòu)。在膠片傳動(dòng)的同時(shí)，激光將圖文信息記錄在膠片上，因此膠片的走動(dòng)速度和曝光速度必須是嚴(yán)格一致的。絞盤式照排機(jī)的激光光源固定不動(dòng)，曝光光線的偏轉(zhuǎn)靠振鏡或棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。

這種照排機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)和操作都很簡(jiǎn)單，價(jià)格也較便宜，可以使用連續(xù)的膠片，連續(xù)的記錄長(zhǎng)度無限制等。缺點(diǎn)是記錄精度和套準(zhǔn)精度略低，一股只限于四開或四開以下幅面照排機(jī)。絞盤式照排機(jī)屬于中檔照排機(jī)，由于價(jià)格適中，是目前使用最多的一種照排機(jī)類型。

絞盤式照排機(jī)精度不太高的原因主要有兩個(gè)：一是由于膠片走片不均勻或打滑所致，尤其是當(dāng)照排機(jī)使用一定時(shí)間以后，送片輥老化或太臟，更容易造成套準(zhǔn)精度下降；二是由于結(jié)構(gòu)本身造成的。膠片記錄在一個(gè)方向上是靠膠片移動(dòng)，另一個(gè)方向靠棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)光，棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)l周記錄l行或幾行。如果激光光斑是圓形的，則激光與膠片的中間相垂直，光斑可以保證是圓形；而在膠片兩邊，激光不再與膠片垂直，光斑形狀就會(huì)變形。變成橢圓形，影響記錄精度。因此，激光光束的偏轉(zhuǎn)角越大，激光到膠片中間和兩邊的距離差就越大，光斑形變就越厲害。為了解決這個(gè)問題就需要加大棱鏡到膠片之間的距離，減小偏轉(zhuǎn)角，并限制記錄幅面，這就是絞盤式照排機(jī)幅面不能太大的原因。

虛鼓式照排機(jī)

虛鼓式照排機(jī)(Virtal drum imagesetters) 結(jié)構(gòu)與內(nèi)滾筒式照排機(jī)相似。不同之處是它利用菲林film直接環(huán)于兩邊支撐環(huán)上，以菲林作為鼓，故稱虛鼓。

性能參數(shù)激光照排機(jī)的主要性能參數(shù)為：記錄精度(記錄分辨率)、重復(fù)精度(套準(zhǔn)誤差)、幅面、記錄速度和激光波長(zhǎng)等，其中記錄精度和重復(fù)精度是衡量照排機(jī)性能的兩個(gè)最重要的指標(biāo)，也是劃分照排機(jī)檔次的標(biāo)準(zhǔn)。

記錄精度

記錄精度是指照排機(jī)在單位長(zhǎng)度內(nèi)可以記錄的光點(diǎn)數(shù)量，即記錄分辨率，通常以每英寸的點(diǎn)數(shù)(dpi)或每厘米的點(diǎn)數(shù)(dpc)來表示。記錄分辨率越高，激光光點(diǎn)的尺寸越小，光點(diǎn)的密集程度越高。因?yàn)橛∷D像網(wǎng)點(diǎn)是由很多激光束形成的，激光光斑越小，在相同加網(wǎng)線數(shù)條件下，組成網(wǎng)點(diǎn)的光點(diǎn)數(shù)就越多，所能形成的圖像灰度級(jí)變化也就越多，或者說，在保證灰度級(jí)數(shù)的條件下使網(wǎng)點(diǎn)尺寸更小，即獲得更高的加網(wǎng)線數(shù)。在一個(gè)印刷網(wǎng)點(diǎn)的范圍內(nèi)，每增加或減少一個(gè)激光點(diǎn)曝光，印刷網(wǎng)點(diǎn)尺寸就變化一級(jí)，就構(gòu)成了一個(gè)不同深淺的灰度級(jí)。因此，構(gòu)成網(wǎng)點(diǎn)的激光斑點(diǎn)越多，產(chǎn)生的灰度級(jí)數(shù)也就越多?，F(xiàn)在的照徘機(jī)按這種方式最多可產(chǎn)生256個(gè)灰度級(jí)，即由16×16個(gè)激光點(diǎn)組成一個(gè)印刷網(wǎng)點(diǎn)。

重復(fù)精度

重復(fù)精度是指各色版上圖像位置的準(zhǔn)確程度，這是進(jìn)行彩色印刷所必須要求的，通常以第一色版和最后一色版重疊的誤差計(jì)算。單色印刷品不需要套印，因此對(duì)套準(zhǔn)精度要求不高，但對(duì)于彩色印刷來說，套準(zhǔn)精度就是一個(gè)非常重要的參數(shù)了。如果套印精度不夠，印刷出來的印刷品各種顏色之間會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位、色塊之間出現(xiàn)漏白、小號(hào)字體出現(xiàn)重影等現(xiàn)象，因此照排機(jī)的重復(fù)精度對(duì)于彩色印刷制版來說是至關(guān)重要的。

幅面

照排機(jī)有各種幅面寬度，一般有正八開、大八開、正四開、大四開、以至對(duì)開和全開幅面，一般照排機(jī)都在最大幅面范圍內(nèi)可以換用幾種不同幅面的膠片，以適應(yīng)不同的幅面要求，達(dá)到節(jié)約膠片的目的。照排機(jī)的記錄精度和重復(fù)精度與幅面的關(guān)系很大，幅面越大，對(duì)精度的要求就越高，制造起來加工難度就越大，因此價(jià)格就會(huì)成倍上升。

一般內(nèi)滾筒和外滾筒結(jié)構(gòu)的照排機(jī)都可以達(dá)到很高的記錄精度，因?yàn)榧す馄鞯竭_(dá)膠片的距離始終是一樣的。但絞盤式結(jié)構(gòu)的照排機(jī)激光束在橫向是靠棱鏡偏轉(zhuǎn)光束掃描的，因此激光束距離膠片中間和兩端的距離不一樣，幅面越大，激光掃描的偏角就越大，激光束距離膠片中間和兩端的距離差加大，非線性失真就越大，誤差因而也就越大。因此一般限制絞盤式照排機(jī)的照排幅面不能超過四開，而且還應(yīng)設(shè)法盡量減小激光束的偏轉(zhuǎn)角度，減小光斑的變形。

照排速度

照排速度通常是以1200dpi分辨率記錄時(shí)的走片速度衡量的?，F(xiàn)在新型的照排機(jī)走片可以達(dá)到很快的速度，但這并不是唯一決定出片速度的因素，因?yàn)樗€受到RIP速度的限制。輸出一個(gè)版面所用的時(shí)間應(yīng)等于網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)所用時(shí)間、RIP解釋版面所用時(shí)間和照排機(jī)記錄所用時(shí)間之和，因此照排速度只影響記錄時(shí)間這一部分。

激光波長(zhǎng)

照排機(jī)常用的激光器有氦氖激光器，波長(zhǎng)為633nm，紅光半導(dǎo)體激光器，波長(zhǎng)為650nm或670nm，紅外半導(dǎo)體激光器，激光為780nm紅外光。激光波長(zhǎng)決定了所使用的膠片型號(hào)，甚至關(guān)系到所用膠片的價(jià)格。例如目前國(guó)產(chǎn)氨氖激光照排片最便宜，幾乎所有文字照排都使用這種膠片，而紅外照排膠片則價(jià)格貴，使用得較少。1