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国产激光照排机需要提高档次

2008-09-24 09:23
铁马老言
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    随着数字化技术的发展,计算机直接制版(CTP)技术已经获得全球印刷业的广泛认同,成为当今世界印刷制版业发展的方向。作为软片激光照排机的换代产品,CTP技术与设备已成为我国印刷制版行业瞩目的焦点和发展的主要趋势。它与50年代的照相制版,70年代的电子分色制版,80年代的电脑照排制版一脉相承,是对传统工艺过程的又一次突破性变革。CTP技术使制版无软片化,印前全数字化,可以缩短制版周期,提高制版质量,降低制版成本,符合市场需求。除了具有直接的、显著的经济效益外,还颇具社会效益,是一块确确实实的新“奶酪”。

 

    CTP技术的先进性是无庸置疑的,软片照排机(CTF)终将被印版照排机,也就计算机直接制版机(CTP)替代,这是大势所趋。但是,自我国北京标准化出版社印刷厂首次引进美国Optronics公司的外鼓式光敏计算机直接制版机已经8年了,而业内人士殷切期盼的印版照排机(CTP)替代软片照排机(CTF)的进程十分缓慢,显得风声大雨点小。据不完全统计,目前国内仅有330余台CTP设备,其中约有140多台集中在广东省,而多数又是港台和外资企业所装有。人们曾预计,在近二三年里,CTP技术将会有一个普及的高潮,但事实是,自2002年以来,CTP产品在中国市场上的增长势头恰恰是在逐年放缓。原因何在呢?除了印刷企业需要具备使用CTP技术的条件,诸如数字打样等色彩管理水平、人员素质外,最主要的原因,还是CTP专用版材的价格人高。以一个中型印刷厂每年消耗5万张版材为例,目前每张CTP专用版材比普通PS版贵 20元,采用CTP技术后,全年就要增加100万元的版材成本。在当今印刷市场竞争激烈,工价不断压低的情况下,CTP技术纵有千好万好,但成本增大,就令企业难以接受。而CTP版材价格的降低,取决于国外版材生产的“本土化”和国产版材的产业化。同时,耗材价格的降低还依赖于CTP设备的量增,而CTP 设备的量增又与耗材价格的降低密切相关,是典型的“先有鸡还是先有蛋”的难题。难题的解决总要有一个渐进的过程,需要一段时间。这段时间就是激光照排机续存的机会。

 

    目前印刷制版业唱主角的仍然是软片照排机,平印制版量的90%以上仍由其承担。根据现今印刷业的国情判断,五年之内CTP技术恐怕还不可能完全取代CTF技术,二者会处于一种并存的局面,甚至在五年以后的相当一段时间内,在中小企业中,CTF仍会发挥重要作用。长期以来,国内的激光照排机高端产品市场一直由几家国外大公司的产品所垄断。而国产照排机仅占领着低端产品的市场。展望国产激光照排机在今后若干年CTF的续存期内的市场前景,应该首先让我们看看国产激光照排机的历史和现状。

 

    中国的激光照排机制造源自著名的“748”工程,由杭州“东方通信”的前身研发成功。东信是龙头老大,至今历经二十几年。除了东信,后来又增加了科雷、万德、科惠、科讯、正新、纺信、宇之光、福莱鑫等。除了后两家外,其余均在杭州。杭州作为中国激光照排机的发祥地,目前已经发展成为中国国产照排机厂家云集之都,厂家虽多,但各家全部是低端产品,几乎都来自东信的模式,经营者也不乏“东信人”。尽管近几年来,自动化程度有了提高 (比如实现了“在线”),但是有两个特点,多年不变:一个是外鼓扫描方式,另一个是气体激光记录方式。也就是:一个氦氖气体激光管,在一个声光调制器上,产生4路或8路光的成像方式。

 

    这种成像方式早在二十几年前,就已被国外激光照排机弃之不用。

 

原因是:它虽然结构简单,只用一个声光调制器就能产生多束光,但是由于多个振幅相同、频率不同的电调制高频信号,同时加在一个声光调制器的同一极板上(以便产生多路不同偏转角的衍射光),是会产生交互干扰的。根据物理学上的波动理论,由于各路信号的交互作用,会合成产生复波,这属于振动合成中的“拍”现象。早期国产照排机用这种方法产生4路衍射光,“拍”的现象已然存在,因为路数较少,经过精心调整,还能马马虎虎避开,在软片上看不大出来,但不能长期稳定保持。后来,为了进一步提高记录速度,又如法炮制出8路衍射光来,路数增加了一倍,相互问的交互作用就更厉害了,合成产生的复波已十分明显,难以消除,反映在90°或45°网角的分色软片上的是各种条纹,且呈不稳定状态。为了消除由于多路驱动信号同时、同地加在晶体调制器上所引发的多路衍射光的交互干涉条纹,各厂家可以说是绞尽脑汁频出高招。目前来看,招数最高的有两种:一种是分时法,另一种是分地法。最近某厂家推出单声光调制器的16路激光照排机,这已经是单声光调制器照排机最多的路数了,它就采用了分时法。为了避免多路高频驱动信号同时加在声光调制器上产生交互干扰,采用onebyone的方法,也就是把多路驱动信号(或者频率相同的几组信号)分时依次循环地加在单一声光调制器上。图2a是分时法的原理简图(以4路光为例)。从图中可以看出,产生第 1、2、3、4路衍射光的驱动电信号(其载波频率分别为F1、F2、F3和F4),分时在△T1、△T2、△T3和△T4时间段依次单独加在声光调制器极板上,时间相互差开,各不相扰。但是这样一来,每路光驻留在软片上的记录时间比原来“不分时”时减小到了1/4。若原来的照排机打点时间为T的话,现在是 T/4。若产生16路光,每路光驻留在软片上的记录时间将减小到1/16,即T/16,显然记录光弱多了。要想补救,无非是要用更大额定功率的气体激光器,或者是把滚筒转速下降16倍(16路时),这就会使成本增大或者效率降低。但最关键的是,这种分时的方法也不能完全根除各路光之间的交互干扰。目前厂家使用的声光调制器的中心频率约为100MHz、带宽约为60MHz,分时法用高达32兆赫的频率(当照排机打点频率为2兆、16路光输出时)改变晶体的驱动载频,晶体本身已不可能作出完美的刚性响应,任何响应的不及时都会造成相邻路光的交互干扰,这点在记录软片的密度处可以得到验证。另外一种是分地的方法,某器件厂家研发出一种新型的8路声光调制器,采用8个晶体切片,像串糖葫芦一样地串联在一起的结构,每个切片有一个独立的电极,避免了8路驱动电信号加在同一地点上。

 

    入射的氦氖激光是公共的,4个晶体切片各有一电极,分别加有载频为F1、F2、F3、F4的各路驱动电信号,一束入射光通过晶体切片 1、2、3、4一穿到底,每个切片衍射出一路光,4个切片产生4路光,8个切片就可以产生8路光。这似乎解决了各路高频电信号加在同一电极的交互干扰问题。但是从图中不难看出,第1路衍射光同时又是第2、3、4个晶体切片的入射光之一,第2路衍射光同时又是第3、4个晶体切片的入射光之一,以此类推。这样一来,各路光不可避免地产生更复杂的杂散耦合和交互干扰。另外各路光的光强递减,也使各路光明显地不平衡。据说有的照排机厂还在实验其功效,估计作为多路光绘机用还是可行的,因为其输出的是黑白两个层次,而作为有256个层次的照排记录图像,则很难在那么多密度层次上躲掉相互干扰条纹。

 

    总之,只要是采用单一的声光调制器产生多路光的落后模式,不管是怎样绞尽脑汁想出各种办法,在原理上都是勉为其难的,仅仅是一种改良,带来些许的改善罢了,不可能根除交互干扰条纹。

 

其实,国产照排机在制作平网和渐变网时,会产生各种条纹的问题,早已经是厂家们心知肚明的事。这是其原理所决定的,只不过有轻有重,有的时候调整的好点,条纹不十分明显,但并不能呈稳定状态,时间一长就难以保证了。

 

    既然如此,国产照排机厂家怎么会越来越多了呢?这是由于中国特殊的照排机市场所决定的,是低档的印刷需求和低廉的照排机价格所致。有人认为国产照排机性能价格比高,但是请注意,这蓝不是性能高所致,技术上还是老一套,质量仍属于低端,而价格越来越低了,性能价格比自然也就越高了。经过多年恶性竞争,价格降了又降,已非常之低,比如一台半自动四开幅面的8路光照排机,仅卖五六万元;一台全自动带冲片机的大对开8路光照排机,也仅卖20万元左右,厂家已没有多少钱可赚了,利润空间非常小,只能千方百计降低零部件和加工的成本。各家的机型原理结构都差不多,大家抄来抄去。据说在杭州可以订购或买现成的零部件,自己组装整机卖。质量上没有突破,价格上竞相压低,众厂家在趟一潭低端照排机制造技术的浑水,陷入了一个难解的怪圈。在印刷界,人们对国产激光照排机有两大印象:一是价格确实比进口机便宜得多,二是记录软片常出条纹。俗话说一分价钱一分货,这样的照排机,做丝网印刷、文字、标牌、PCB等没层次的线条版还行,而真正的彩印层次版的质量就不能保证了。

 

    鉴于上述情况,国内照排机的高端市场至今由国外厂家占领。要打破这种局面,唯有突破原有的技术层次,采用现代先进技术,提高照排机的性能和档次才有出路。特别是目前部分国外公司已退出照排机市场,转向直接制版机市场(这在今年的德鲁巴印刷大展中可看出),对国内照排机制造厂商来说,机会难得。

 

    多年来,垄断着中国照排机高端产品市场的国外照排机,无不是采用现代光学记录技术:一个是外鼓式的多路半导体激光器并行扫描,另一个是内鼓式单路激光气动轴承电机(Air-BearingScanner)高速扫描。其实这两项技术都已十分成熟,十几年前就已经应用在国外照排机上了。

 

    其实在国内,这些技术也并非高不可攀,比如多路半导体激光二极管光纤密排并行扫描技术,已有成功应用的记录:早在1993年,中国测绘科学研究院就把8路半导体激光二极管光纤密排并行扫描技术,成功地应用在地图照排机上,并于1995年出口了一台到巴基斯坦;2000年,北大华通公司首次把32路半导体激光二极管并行扫描技术,成功地应用在我国第一台光敏型计算机直接制版机上,并通过信息产业部鉴定,只不过当时由于进口CTP版材太贵(并非技术原因),而未打开市场;2004年深圳东方宇之光公司也已成功地把32路半导体激光二极管并行扫描技术应用在鹰神一6008型激光照排机上,突破了氦氖气体激光加单一声光调制器产生多路光的低端模式,并通过了由深圳市科技和信息局组织的鉴定。至于多数国外照排机采用的内鼓扫描方式,在国外是成熟技术,但在国内尚属空白,可能是由于其关键零件一每分钟高达3万~6万转的气压轴承扫描电机比较昂贵和罕见。其实各种国外照排机的制造厂也几乎都是用同一两家专业公司的产品。例如美国的航天企业-Axsys公司、英国的Westwin公司,电机价格约为2000~6000美元。笔者最近了解到,我国的航天企业也有类似的产品可以替代。既然能用于“航天”,质量就不会太差,但价格显然要便宜多了。对于填补内鼓扫描方式在我国的空白意义重大,经济效益和社会效益均佳,可以一箭三雕,同时填补高端激光照排机、高精度激光光绘机(PCB行业)以及紫激光计算机直接制版机所共有的关键技术——内鼓式气动轴承电机高速激光扫描技术。

 

    计算机直接制版机终归要代替软片激光照排机,只是个时间问题。这是业内人士的共识,毫无异议。从长远来看,我国有实力、求发展的激光照排机生产厂家,迟早要由生产软片照排机逐步转向计算机直接制版机。目前的CP设备共有两大类,其中热敏型 CTP正是以采用外鼓式多路激光二极管并行扫描方式为主,而另一类紫激光光敏型计算机直接制版机正是采用内鼓激光扫描方式。如此说来,无论是从当今软片激光照排机续存期的市场前景考虑,还是为长远的CTP技术转型考虑,“一个氦氖激光管加一个声光调制器产生多路光”的老模式太陈旧了,应该改变。要跟上世界科技发展的脚步,把落后的低端技术更新为现代的主流技术。这既是开放,也是竞争的需要。

 

(编辑:小曾)

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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