Druckplattenbebilderung

Raster Image Processor (RIP)

Wenn eine fertig ausgeschossene Druckform für den Druck aufgerastert wird, so dass in der Regel die Druckfarben CMYK gedruckt werden können, erfolgt das mit der Software- und Hardwarekomponente eines Raster Image Processors (RIP). Im RIP werden die Daten so aufbereitet, dass die Rasterung den Druckanforderungen entspricht. Die erforderliche Rasterweite wird angewendet, die richtige Verarbeitung der grafischen Elemente, Bilder und Schriften erfolgt im RIP. Die Daten werden als Postscript- oder PDF-Daten so aufgerastert und separiert, dass alle Bildpunkte in Bitmap-Rastereinheiten zerlegt werden. Diese Bitmap-Daten werden in der Regel mittels Laser auf die Druckplatte der jeweiligen Druckform übertragen. Das kann in einer Computer-to-Plate-Anlage (CtP) erfolgen oder direkt in der Bebilderungseinheit der Druckmaschine (Direct Imaging, DI).

Ablauf im RIP
1. Interpretation

Die PostScript-Programmanweisungen werden übersetzt, um eine Display-Liste zu erstellen. Die Display-Liste sagt dem Interpreter der Belichtungsmaschine, wie die Darstellung des PDF-Objektes aussieht, z.B. welche Transparenzen und Farbverläufe vorhanden sind. Das funktioniert, weil der RIP die Postscript-Anweisungen in ein objektorientiertes Datenformat umrechnet.

2. Rendering
Die in der Display-Liste enthaltenen Informationen werden in einzelne Bildpunkte zerlegt. Die berechnete Bytemap enthält noch Halbtöne und ist an die Ausgabeauflösung angepasst.

3. Screening
Die bis hierhin noch in Halbtönen vorliegenden Pixel der Bytemap werden nun in Bitmap umgerechnet, also in ein Rasternetz von 1 Bit Pixeltiefe. Das Rasternetz besteht je nach Konfiguration aus frequenz- oder amplitudenmodulierten Rasterpunkten.

RIPs verfügen über die Möglichkeit, noch während der Berechnung die Separation durchzuführen und geräteunabhängige Display-Listen zu erstellen. Die rasterung der Farbauszüge erfolgt mit der entsprechenden Anzahl und Größe der Druckpunkte und mit der vorgegebenen Rasterwinkelung zur Verhinderung eines Moirés beim Drucken. Ebenfalls berechnet und gerastert werden die Überfüllungen, Unterfüllungen und das Überdrucken. Überfüllen, unterfüllen und überdrucken werden mit dem Begriff Trapping zusammengefasst.
 

Methoden der Druckplattenbebilderung

  1. Computer-to-Film (CtF)
    Traditionelle Methode mit Hilfe eines PostScript-RIPs, weitgehend abgelöst durch CtP (außer im Siebdruck): Der RIP beleuchtet zunächst einen Film, der entwickelt werden muss. Der entwickelte Film wird dann im Plattenkopierer auf die Druckplatte übertragen.

  2. Computer-to-Plate
 (CtP)
    Die Filmbelichtung fällt weg und die Druckplatten werden in speziellen Plattenbelichtern bebildert.
    Vorteil: hohe Registergenauigkeit, keine Mitbelichtung von Staub und Schnittkanten, größerer Tonwertumfang, scharfe Punkte, Wegfall manueller Plattenkorrektur, Zeiteinsparung durch digitale Voreinstellungen, Kosteneinsparung.
     
  3. Computer-to-Plate-on-Press
 (DI)
    Hier geht's noch schneller als bei CtP: Die Druckplatte wird direkt in der Druckmaschine bebildert. Auch Direct-Imaging genannt. Vorteil: Ausgezeichnete Registerhaltigkeit.

Druckplattenbelichter

Flachbettbelichter, Innentrommelbelichter, Außentrommelbelichter
 
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Druckplatten-Bebilderung

Druckplatten-Bebilderung = Bilder und Schriften vom Computer (CtP) oder Film (CtF) auf eine Druckplatte übertragen.

Das modernste Verfahren ist Computer to plate on press.
Hier ist die Bebilderung direkt in der Druckmaschine.

Themen


Druckplatten-Bebilderung (2): Methoden der Druckplatten-Bebilderung

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Druckplatten-Bebilderung (2): Methoden

Man unterscheidet statische und dynamische Druckbildspeicher. 

1. Statische Druckbildspeicher

  • CtF: Computer-to-Film (analoge Bebilderung)
  • CtP: Computer-to-Plate (digitale Bebilderung)

2. Dynamische Druckbildspeicher

  • Computer-to-Print (Digitaldruck)


1. Statische Druckbildspeicher


CtF Computer-to-Film

Beim CtF werden die fertigen Druckdaten (als ganze Seiten oder im Bogenformat) vom Computer direkt auf den Belichter geschickt. Nach dem Belichten wird der entwickelte Film im Plattenkopierer auf die Druckplatte übertragen.

Die Methode CtF ist veraltet. Heute verwendet man meist CtP.


CtP Computer-to-Plate

Beim CtP wird die Druckplatte außerhalb der Druckmaschine direkt bebildert.

Vorteile:

  • sehr registergenau
  • Staub und Kratzer werden nicht mitbelichtet
  • größerer Tonwert-Umfang
  • schärfere Rasterpunkte
  • digitale Voreinstellungen sparen Zeit und Kosten
  • optimale Prozess-Sicherheit
  • Schnelligkeit und umfassende Standardisierung

3 Arten von Plattenbelichtern:

  • Flachbett-System
  • Innentrommel-System
  • Außentrommel-System


Flachbett-System

In einem Flachbett-System liegt die Druckplatte bei der Bebilderung plan auf einer Ebene, sie ist nicht verformt.

Eine Druckplatte wird durch einen Laser bebildert. Ein Prisma steuert den Laserstrahl.

Vorteile:
  • Man kann Druckplatten in verschiedenen Stärken bebildern.
  • Das Arbeiten mit den Druckplatten ist einfach. Das Material wird problemlos transportiert.
  • Die Druckplatten werden vor allem im Zeitungsdruck verwendet.
Nachteile:
  • geringere Auflösung
  • nur für kleinere Druckplatten-Größen (in der Breite) geeignet


Innentrommel-System

Beim Innentrommel-System wird die Druckplatte in einer zylindrischen Trommel fixiert.

Vereinfachte Darstellung eines Innentrommel-Systems. Die Bauteile sind von oben nach unten beschriftet: Motor, Prisma, Linse, Druckplatte, Trommel und Laser.

Vorteile:
  • Die Druckplatte wird bei der Bebilderung nicht bewegt.
  • kompakte Bauweise des Systems
  • Auch große Druckplatten-Formate können belichtet werden.
Nachteile:
  • Bei hohen Drehzahlen wird Staub angesaugt.
  • empfindlich bei Erschütterungen


Außentrommel-System

Bei einem Außentrommel-System wird die Druckplatte außen auf einen Zylinder gespannt. Während sich die Trommel dreht, bewegt sich der Belichtungskopf parallel zur Zylinderachse und bebildert die Druckplatte.

Skizze eines Außentrommel-Systems. Die Bauteile sind von links nach rechts beschriftet: Trommel, Druckplatte, Lichtharke, akustooptischer Modulator (AOM), Umlenkspiegel, Laser.

Vorteile:
  • langsam laufende Trommel
  • hohe Qualität der Bebilderung


2. Dynamische Druckbildspeicher


Computer-to-Print (Digitaldruck)

Bei „Computer to Print“ wird das Druckbild direkt von einem Computer in einen Drucker übertragen.

Die digitalen Informationen werden für jeden einzelnen Druck aus dem Rechner geladen. Das Druckbild kann deshalb bei jedem einzelnen Druck verändert werden. Deshalb nennt man dieses Verfahren auch personalisiertes Drucken.

Früher arbeitete man mit dem Verfahren „Direct Imaging (DI)“ genannt. Beim DI wurde die Druckplatte direkt in der Druckmaschine bebildert.

Druckplatten-Bebilderung (3): Druckplatten-Systeme - Lichtempfindliche Schicht

Der wesentliche Bestandteil einer Druckplatte ist ihre lichtempfindliche Schicht. Der Träger dieser Schicht ist entweder aus Aluminium oder Kunststofffolie. Man unterscheidet 3 Eigenschaften:

Positiv arbeitende Schichten
Die auftreffenden Lichtstrahlen des aktinischen Lichts (fotochemisch wirksames Licht) bewirken eine Zersetzung der Molekülvernetzungen in der Kopierschicht. D.h. die belichteten Stellen auf der Druckplatte lösen sich und können ausgewaschen werden. Übrig bleiben die druckenden Stellen.

Negativ arbeitende Schichten
Die belichteten Stellen der Kopierschicht werden gehärtet, sie sind später die druckenden Stellen. Der Rest löst sich durch die Entwicklung der Druckform auf.

Digitale „Positivkopie“
Man arbeitet nicht mit mehr mit Positiv- oder Negativfilm. Stattdessen wird die Kopierschicht direkt mit einer Laserdiode bebildert. Wie bei den positiv arbeitenden Schichten werden die nicht druckenden Stellen der Kopierschicht zersetzt. Übrig bleiben nach dem Entwickeln die druckenden Stellen.

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Druckplatten-Bebilderung (3): Systeme - Lichtempfindliche Schichten

Druckplatten haben eine lichtempfindliche Schicht. Es gibt 3 Arten:


1. Positiv arbeitende Schichten

Bei der Positivkopie trifft fotochemisch wirksames Licht auf die Platte. Die belichteten Stellen lösen sich und werden ausgewaschen. Die unbelichteten Stellen bleiben erhalten. Sie nehmen Farbe an, sie sind die druckenden Stellen.

Kurz: Die unbelichteten Stellen sind die druckenden Stellen.


2. Negativ arbeitende Schichten

Bei der Negativkopie bilden die belichteten Stellen eine sehr feste Schicht.

Die unbelichteten Stellen werden vom Entwickler gelöst. Die belichteten Stellen lösen sich nicht und werden nicht ausgewachsen. Die belichteten Stellen nehmen Farbe an, sie sind die druckenden Stellen.

Kurz: Die belichteten Stellen sind die druckenden Stellen.


3. Digitale Positivkopie

Bei der digitalen Positivkopie wird die Kopierschicht direkt mit einer Laserdiode belichtet. Man braucht keinen Positiv- oder Negativfilm mehr.

Die nichtdruckenden Stellen lösen sich.
Die druckenden Stellen bleiben nach dem Entwickeln.

Merkmale der digitalen Positivkopie:
  • Geeignet für hohe Auflagen
  • Hohe Auflösung
  • Hohe Druckqualität
  • Hohe Lichtempfindlichkeit
  • Belichtung mit Laser- oder IR-Licht
  • Umweltfreundliche Entwicklung

Druckplatten-Bebilderung (4): Druckplatten-Systeme - Druckplatten-Typen

Druckplattentypen

  • Silberhalogenid-Druckplatten
    - für Auflagen bis 350.000 Drucke
    - sehr hohe Auflösung
    - Belichtung mittels Violett- und Rot-Lasern
    - FM-Raster geeignet
    - schnellste digitale Druckplattentechnologie, da höchste Empfindlichkeit
    - lichtempfindlich, müssen daher im Dunklen verarbeitet werden
    - nicht geeignet für Druck mit UV-Farbe
  • Fotopolymere Druckplatten
    - üblich im Rollenoffset / Zeitungsdruck sowie im Bogenoffset / Akzidenzdruck
    - mittlere Qualität
    - Aufbau: Unterste Schicht ist ein Aluminiumträger, darüber folgt eine negative arbeitende Polymerschicht aus Duroplasten und zu oberst befindet sich eine Schutzschicht.
    - Funktionsprinzip: Die Druckplatte wird durch ein Negativ hindurch bestrahlt. Die Polymerschicht härtet an den Stellen aus, an welche Licht gelangt. Die löslich gebliebene Rest wird ausgewaschen.
    - gute Farbannahme und Farbabgabeeigenschaften
    - je nach Platte sind Auflagen von 500.000 bis 1 Million Drucke problemlos
    - Nachteil: tageslichtempfindlich, FM-Raster ungeeignet, mäßige Auflösung
  • (Hyprid-, Sandwich- oder Mehrschichtendruckplatten)
  • Thermodruckplatten
    - hohe Auflösung
    - Auflagen von 1 Million und mehr möglich
    - sehr hohe Randschärfe
    - IR- und Nd:YAG-Laser ermöglicht Verarbeitung bei Tageslicht
    - prozesslose Entwicklung, also ohne Chemikalien
    - es gbt sowohl negativ als auch positiv arbeitende Thermodruckplatten
  • Toray-Waterless-Plate
    - Druckplatte für wasserlosen Offsetdruck
    - Verkürzung von Einrichtzeiten
    - Reduzierung von Passerproblemen
    - schwierige Motive lassen sich leichter originalgetreu drucken
    - für Bogen- und Rollenoffset
    - anderer Aufbau als klassische Aluminiumplatte: Unterste Schicht ist der Aluminiumträger, darüber kommt die lichtempfindliche Polymerschicht, darüber eine Silikon-Gummischicht und zu oberst ein transparenter Schutzfilm.
    - negativ oder positiv
    - Belichtung mit UV-Licht
    - Verarbeitung bei Gelblicht
    - Vorteile: kein Feuchtwassereinsatz, keine Farbführungsschwankungen, hohe Kontraste, geringe Tonwertzunahme im Druck, hervorragende Tiefen, hohe Farbkonzentration, feinste Raster bis ca. 200 L/cm, FM-Raster
    - Nachteile: Verwendung spezieller Druckfarben und Farbwalzen nötig, hochwertige, aber auch empfindliche Platte, die eine sorgfältige Handhabung erfordert

Herstellung von Aluminium-Offsetdruckplatten

  1. Prüfen, Vorbereiten und Reinigen der walzblanken Aluminiumrolle
  2. Mechanisches Aufrauen durch Nassbürsten oder elektrochemisches Verfahren. Ergebnis: Mikroporöse Oberflächenstruktur, mit einigen wichtigen Eigenschaften für den Offsetdruck: hohe Kapillarkraft (→ gleichmäßige Benetzung), feine Oberfläche (→ feste Verankerung der Kopierschicht in die Plattenoberfläche → hohes Auflösungsvermögen, FM-Raster)
  3. Elektrolytische Anodisierung (Eloxalverfahren/Eloxierung) → härtet die Oberfläche, gleichmäßige Rautiefe, erhöhte Widerstandskraft gegen mechanischen Abrieb
  4. Beschichtung: Auftrag der lichtempfindlichen Kopierschicht
  5. Schneiden und Endkontrolle: Herausschneiden der handelsüblichen Druckplattenformate, Qualitätskontrolle
  6. Konfektionierung: Licht- und feuchtigkeitsabweisendes Verpacken zum Versand

Quelle: Kompendium der Mediengestaltung

Druckplatten für Offsetdruck

Eigenschaften von Offsetdruckplatten:

Bild- und Nichtbildstellen liegen auf einer Ebene (Je nach Druckplattenart jedoch eine geringe Differenz welche jedoch für den Druck unwesentlich ist)

  • Druckplatten müssen vor der Farbübertragung gefeuchtet werden.
  • Nichtbildstellen sind hydropil (Sie nehmen das Feuchtmittel an und stoßen die fetthaltige Druckfarbe ab).
  • Bildstellen sind oleophil ( Sie nehmen Druckfarbe an und stoßen das Feuchtmittel ab)

Im frühen 20. Jahrhundert wurde das Prinzip des Steindrucks weiterentwickelt. Man entdeckte ein Verfahren, bei dem von einer dünnen Metallplatte zunächst auf eine Gummioberfläche und danach auf Papier gedruckt werden konnte. Da sich das weiche Gummituch der Oberflächenstruktur des Bedruckstoffs anpasst, können auch raue Papiere bedruckt werden. Die biegsamen Metallplatten bestanden zunächst aus Zink, später Mehrmetall- und Aluminiumplatten Die Übertragung des Druckbildes auf die Platte erfolgt von seitenverkehrten Positivfilmen auf eine dünne, lichtempfindliche Schicht, mit der die Platte zuvor präpariert wurde. Durch die Belichtung unter der Kopierlampe zersetzt sich die Beschichtung und die nun löslichen, belichteten Partien werden in der Entwicklung ausgewaschen. Auf der Platte entsteht ein seitenrichtiges Druckbild, das ähnlich wie beim Steindruck für den Druck optimiert werden muss. 

Druckplatten für Flexodruck

Es gibt zwei Möglichkeiten eine Flexoklischee zu erstellen (hier ist nur CtP gemeint):
  1. Der Laser erzeugt eine Schablone auf der Platte, die den Film ersetzt. Sie wird danach wie üblich entwickelt und ausgewaschen.
  2. Der Laser zerstört bzw. verdampft das Material an den bildfreien Stellen. Die Platte wird anschließend von den Rückständen gesäubert.

Druckformen für Tiefdruck (Druckzylinder)

Auch hier zwei Möglichkeiten:

  1. Elektromechanische Gravur: Diamantenstichel graviert Näpfchen in die Form
  2. Laserbebilderung und anschließendes Ätzen

Druckformen für Siebdruck

Auch hier zwei Möglichkeiten:

  1. Schablonenkopie vom Film
  2. Digitale Bebilderung (CTS): Von einem Inkjet-Plotter aufgetragene (lichtundurchlässige) Farbe dient als Schablone auf der lichtempfindlichen Schicht

 

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Druckplatten-Bebilderung (4): Systeme - Druckplatten-Typen

  • Silberhalogenid-Druckplatten
  • Fotopolymer-Druckplatten
  • Thermo-Druckplatten
  • Toray-Waterless-Plate
  • Druckplatten für Offsetdruck
  • Druckplatten für Flexodruck (Hochdruck)
  • Druckformen für Tiefdruck (Druckzylinder)
  • Druckformen für Siebdruck


Silberhalogenid-Druckplatten

Geeignet für:
  • Auflagen bis 350.000 Drucke
  • Schnellste digitale Druckplattentechnologie
  • FM-Raster
Nicht geeignet für:

Druck mit UV-Farbe

Merkmale:
  • Sehr hohe Auflösung
  • Sehr lichtempfindlich → Man muss sie im Dunkeln verarbeiten.
  • Belichtung mit Violett- und Rot-Lasern


Fotopolymer-Druckplatten

Geeignet für:
  • Auflagen von 500.000 bis 1 Million Drucke
  • Rollenoffset / Zeitungsdruck
  • Bogenoffset / Akzidenzdruck
Nicht geeignet für:

FM-Raster

Merkmale:
  • Mäßige Auflösung → mittlere Qualität
  • Tageslichtempfindlich
  • Belichtung mit Violett- und Rot-Lasern
  • Gute Farb-Annahme und Farb-Abgabe
Prinzip:
  • Die Druckplatte wird durch ein Negativ belichtet.
  • Die Polymerschicht härtet an den belichteten Stellen aus.
  • Die unbelichteten Stellen lösen sich und werden ausgewaschen.
Aufbau von Fotopolymer-Druckplatten
Schutzschicht
Polymerschicht aus Duroplasten (arbeitet negativ)
Aluminiumträger


Thermo-Druckplatten

Geeignet für:

Auflagen von 1 Million Drucke und mehr

Merkmale:
  • Hohe Auflösung
  • Sehr hohe Randschärfe
  • IR- und Nd:YAG-Laser → Man kann sie bei Tageslicht verarbeiten.
  • Entwicklung ohne Chemikalien möglich
  • Es gibt negativ und positiv arbeitende Thermo-Druckplatten.


Toray-Waterless-Plate

Geeignet für:
  • Offsetdruck ohne Wasser
  • Bogenoffset und Rollenoffset
  • Feinste Raster bis ca. 200 L/cm
  • FM-Raster
  • Positivkopie und Negativkopie
Merkmale:
  • Kürzere Einrichtzeiten
  • Weniger Passer-Probleme
  • Hohe Druckqualität auch bei schwierigen Motiven
  • Belichtung mit UV-Licht
  • Verarbeitung bei Gelblicht
Vorteile:
  • Man braucht keine Feuchtmittel
  • Die Farben bleiben stabil
  • Intensive Farben
  • Hohe Kontraste
  • Nur wenig Tonwertzunahme beim Drucken
  • Sehr gute Tiefen
Nachteile:
  • Spezielle Druckfarben und Farbwalzen
  • Empfindliche Druckplatte -> Man muss sehr vorsichtig arbeiten.


Aufbau von Toray-Waterless-Plate
Schutzschicht
Silikon-Gummischicht
Polymerschicht (positiv oder negativ)
Aluminiumträger


Druckplatten für Offsetdruck

Eigenschaften:

  • Bildstellen und Nicht-Bildstellen liegen auf einer Ebene.
  • Druckplatten müssen vor der Farbübertragung befeuchtet werden.
  • Nicht-Bildstellen sind hydrophil:
    Sie nehmen das Feuchtmittel an und stoßen die fetthaltige Druckfarbe ab.
  • Bildstellen sind oleophil:
    Sie nehmen Druckfarbe an und stoßen das Feuchtmittel ab.

Prinzip der Bild-Übertragung

Dünne Metallplatte (meist Aluminium) auf der Druckform → Gummituch → Papier.

Die Seitenlage wechselt von Medium zu Medium:

Übertragung des Druckbildes: Auf der Druckform seitenrichtig, auf dem Gummituch seitenverkehrt, auf dem Papier seitenrichtig.

Die Belichtung zersetzt die Beschichtung an den belichteten Stellen.
Die belichteten Stellen sind löslich und werden in der Entwicklung ausgewaschen.
Auf der Platte entsteht ein seitenrichtiges Druckbild.

Herstellung von Aluminium-Offsetdruckplatten

Ein breiter Pfeil zeigt den Ablauf der Herstellung von Aluminium-Offsetdruckplatten. Der Pfeil ist in 6 Schritte eingeteilt. Erstens: Aluminum-Rolle prüfen und reinigen. Zweitens: Aluminium aufrauen, elektrochemisch oder durch Nassbürsten. Drittens: Elektrolytisch anodisieren. Der Fachbegriff ist Eloxierung. Viertens: Beschichten mit lichtempfindlicher Kopierschicht. Fünftens: Beschichten mit lichtempfindlicher Kopierschicht. Sechstens: Verpacken und für den Versand fertig machen.


Druckplatten für Flexodruck (im Hochdruck)

Beim Flexodruck verwendet man flexible, elastische Druckplatten (= Flexoklischee).

2 Herstellungsarten von Flexoklischees bei CtP (Computer to Plate):

  • Der Laser erzeugt eine Schablone auf der Platte. Man braucht keinen Film.
    Dann wird die Platte entwickelt und ausgewaschen.
  • Der Laser löst die Schicht an den bildfreien Stellen.
    Dann werden die Rückstände auf der Platte ausgewaschen.

Bei CtP werden die Druckplatten kurz vor ihrem Einsatz digital belichtet.


Druckformen für Tiefdruck (Druckzylinder)

2 Herstellungsarten von Druckformen beim Tiefdruck:

  • Elektromechanische Gravur: Ein Diamantenstichel graviert Näpfchen in die Form
  • Laser-Bebilderung und danach Ätzen


Druckformen für Siebdruck

2 Herstellungsarten von Druckformen beim Siebdruck:

  • Schablonen-Kopie vom Film
  • Digitale Bebilderung (CTS):
    Ein Inkjet-Plotter trägt die (lichtundurchlässige) Farbe auf. Die Farbe dient als Schablone auf der lichtempfindlichen Schicht.