Plattenbelichter

Eine ablative negative Offset-Druckplatte beim Nachmessen nach dem Druck (Magenta). Dieser Typ braucht keine Entwicklung mehr, sondern nur eine Absaugung im CTP-Belichter

Der Begriff Digitale Druckplattenbelichtung (DDB) oder englisch Computer to Plate (CTP) bezeichnet ein Belichtungsverfahren aus der Druckvorstufe, bei dem die Druckplatten direkt im Plattenbelichter bebildert werden.

Dieses Verfahren erspart – im Gegensatz zur indirekten Bebilderung über das konventionelle Filmbelichtungsverfahren (Computer to Film, CTF) – Montage- und Filmkosten. Gleichzeitig lassen sich mit direkt bebilderten Druckplatten hochwertigere Druckergebnisse erzeugen, da die Randschärfe der Rasterpunkte höher ist und kleinere Rasterpunkte erzeugt werden können. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist eine Reduzierung von diversen mechanischen Einflüssen auf die Druckplatte wie zum Beispiel Fehlbelichtungen, Staub und Kratzer.

Diverse Plattenbelichter verfügen über ein sogenanntes Online-Entwicklungsverfahren, das eine Entwicklung der Druckplatte in einer externen Entwicklungsmaschine überflüssig macht. Hierdurch werden weitere qualitätsmindernde Faktoren reduziert.

Als Datenformat wird im CTP-Verfahren heute meist TIFF-G4 verwendet.

CTP ist ein übergeordneter Begriff für zahlreiche unterschiedliche Bebilderungsverfahren von Offsetdruck-Platten. Die Verfahren unterscheiden sich in Bezug auf die Art der Belichter (Innen-, Außentrommel- oder Flachbett-Belichter), der verwendeten Lichtquellen (violette und thermische Laser, UV-Lichtquellen), der Plattenbeschichtung und der Entwicklung der bebilderten Platte.

CTP bezeichnet außerdem die momentan (2008) noch in der Frühentwicklung befindliche Drucktechnik Computer to Press, bei der die Druckseiteninhalte direkt an die Druckzylinder gesendet werden, so dass sogar jeglicher Druckplattenwechsel überflüssig wird.

Geschichte von Computer to Plate

Grundvoraussetzungen

• Die Druckvorstufe entwickelt sich in den 1980er und 1990er Jahren von der reinen analogen Vorlage immer mehr zur digitalen Vorlage.
• Die EDV- und EBV-Anlagen erreichen eine Leistungsfähigkeit, die eine Datenverarbeitung in der Vorstufe zulässt.
• Erfahrungen im Einsatz von „Computer to Film“ (CTF) und somit die Ausgabe eines „Ganzseiten-“ und später auch „Ganzbogen“-Films.
• Die Entwicklung von anderen Offsetdruckplattenbeschichtungen, die nun auch thermisch sensitiv sind.
• Erste geeignete Laser und Laserdioden erlangen Marktreife.
• Optisch-elektronische Steuerungen und Laserführungssysteme, auch aus der Wehrtechnik, werden entwickelt und bereitgestellt.

Zeitschiene

• Auf der IPEX 93 wird der erste CTP-Belichter vorgestellt.
• Zur DRUPA 95 wird die 100. CTP-Anlage verkauft, Ende 95 gibt es 200 Belichter.
• Auf der IMPRINTA 1997 wird bekannt, dass ca. 600 CTP-Belichter weltweit im Einsatz sind.
• Auf der DRUPA 2000 wird als besondere Neuerung der Violettlaser vorgestellt.
• Anfang 2001 wird eine Zählung veröffentlicht, der zufolge weltweit rund 6000 CTP-Anlagen im Betrieb sind.
• Auf der DRUPA 2004 wird die Vernetzung (JDF) der ganzen Druckerei sowie eine neue Generation von CTP-Anlagen vorgestellt, die leistungsfähiger, qualitativ hochwertiger und auch kostengünstiger als die Vorgängermodelle sind.

(IPEX, DRUPA und IMPRINTA sind Messen der Druckindustrie.)

Steigerung der Produktivität

Voraussetzung

• Leistungsfähige Workstations und Server
• Vollständig digitalisierte Vorstufe, z.B. PDF-Workflow
• Ausgabe der Daten als PDF oder Tiff B bzw. 1BIT TIFF oder auch Tiff G4 genannt
• Keine analoge Bogenmontage mehr erforderlich
• Keine Korrekturen im Film
• Kontrolle und Einhaltung der im Vergleich zu konventionellen Prozessen sehr engen Vorgaben für die Druckparameter

Produktionszeit

Von der Herstellung des Films bis zum Abliefern der Druckplatte benötigt die konventionelle Vorstufe, in der die Plattenkopie im Normalfall angesiedelt ist, je nach Geschwindigkeit ca. 15 Minuten für eine Einzelplatte. Für vier „Prozessfarben“ mit 2 Mitarbeitern sind rund 40 Minuten erforderlich. Eine CTP-Anlage benötigt, je nach Ausstattung, für eine Einzelplatte ca. 10 Minuten (Belichtung und Entwicklung). Ohne Entwicklung (ablative Druckplatte) sind ca. 4 Minuten und bei vier Druckplatten ca. 16 Minuten bzw. ca. 10 Minuten erforderlich.

Personal

Im Vergleich zu einer analogen Anlage verringert sich der Personalbedarf bei einer CTP-Anlage um den Faktor 4 bis 5. In kleineren Druckereien kann ganz auf die Abteilung Plattenkopie verzichtet werden, da der Bediener der digitalen Bogenmontage die Überwachung und Bestückung der Anlage übernehmen kann.

Produktivität

Abhängig von Produktionsart und Ausstattung ist eine CTP-Anlage rund 5 mal produktiver als eine konventionelle Belichtungsanlage. Der „Flaschenhals Druckplattenkopie“ ist damit faktisch nicht mehr existent. Fehlbelichtungen treten praktisch nicht mehr auf, und als Fehlerquellen kommen nun praktisch nur noch fehlerhafte Daten oder unsachgemäße Maschinenbedienung in Frage. Dem Einsatz von sogenannter Workflow-Software kommt bei der optimalen Produktivitätsausnutzung von CTP-Anlagen, insbesondere im Umfeld des industriellen Massendrucks wie zum Beispiel dem Zeitungsdruck, eine besondere Bedeutung zu. Da die Vorlagen zur Plattenproduktionen, die digitalen Druckformen, bis zur Materialisierung als Druckplatte nur in digitaler Form existieren, müssen alle Anpassungen und Aufbereitungen dieser Formen mit Hilfe von Software-Werkzeugen vorgenommen werden. Hierbei ist die Automatisierung von einzelnen Produktionsschritten bis hin zu ganzen Produktionen möglich. Ziel dieser Bemühungen ist meist die Reduktion von Prozess-, Personalkosten und Durchlaufzeiten.

Auflösungen der Belichtungen

Zeitung

Im Zeitungsdruck ist 1270 dpi sehr weit verbreitet. Der Trend geht aber zu höheren Auflösungen, da auf modernen Zeitungsrotationsmaschinen (Rollenoffsetdruck) auch bessere Qualitäten gedruckt werden können.

Buchproduktion

Kataloge

Verpackung

Konstruktionsprinzip einer CTP-Anlage

"Suprasetter" der Belichter der Firma Heidelberger Druckmaschinen AG

"XPose" der Belichter der Firma Lüscher

"Trendsetter" der Belichter der Firma Creo und der Heidelberger Druckmaschinen AG (bis 2001, dann Creo Sitex)

""Cyrel Digital Imager" der Belichter für Flexodruckplatten der Firma ESKO Graphic

Außentrommel-Belichter

• Vorteil:

Preiswert, da einfache Bauweise

Geringer Abstand zwischen Druckplatte und Laser bzw. Laserdiode, somit scharfer Punkt

Einfachere Plattenzuführung möglich

Laser hält länger, da er fest sitzt

Es können teilweise bis zu elf Laser Parallel arbeiten

• Nachteil:

Da Zentrifugalkräfte auf die Druckplatte wirken, ist nur eine begrenzte Rotationsgeschwindigkeit der Trommel möglich. Moderne Belichter wuchten die Trommel vor jedem Belichtungsvorgang automatisch aus. Die Lasereinheit muss vor mechanischen Beschädigungen, sog. "Flyoffs" der Druckplatten geschützt werden.

Beim Einsatz mehrerer Laser oder Laserdioden besteht die geringe Gefahr einer ungleichmäßigen Belichtung (CTP-Anlagen der neuesten Generation (z.B. Kodak SquareSpot Technologie) führen vor der Belichtung eine automatische Fehlerkorrektur durch und sorgen für eine gleichmäßige Qualität.

Innentrommel-Belichter

• Vorteil:

Exakte geometrische Abbildung des Laserpunktes

Gleiche Bebilderungszeit wie bei der Außentrommel, allerdings nur mit einer Laserdiode bzw. einem Laser

• Nachteil:

Komplexe, kostenintensive Optik

Unscharfer Punkt durch große Entfernung zwischen schnell drehendem Spiegel (Spinner) und Druckplatte möglich

Anfälligkeit durch den langen optischen Weg, Schwingungsdämpfung durch ein schweres Granitbett erforderlich

Flachbett-Belichter

Flachbett

Man kann 2 Arten von Flachbettbelichtern unterscheiden. Zum einen Flachbettbelichter bei denen die Platten unter dem Belichtungskopf vorbeigeführt werden (Capstan-Prinzip), zum anderen Flachbettbelichter bei denen der Belichtungskopf horizontal und vertikal (X-Y Prinzip) über die Platte geführt wird.

Flachbettbelichter, Capstan Prinzip

• Vorteil:

Einfachste Konstruktionsweise

Schnelle Bebilderung

• Nachteil:

Belichtung von Platten ab einer Breite von ca. 70 cm nicht möglich

Mittig angebrachter Polygonspiegel:

geometrische Verzerrungen des Laserpunktes

unscharfer Rasterpunkt

optische Korrektursyteme aufwändig für große Druckplatten

Flachbettbelichter, X-Y Prinzip

• Vorteil:

Einfache Konstruktionsweise

Schnelle Bebilderung

Präzise Rasterpunkte

Gleichmässige Kalibrierung über die gesamte Druckplatte

• Nachteil:

Zum Teil hohe Beschleunigungskräfte des Belichtungskopfes

Große und schwere Schwungmasse vonnöten um die Beschleunigung abzufangen

Mulden-Belichter

Belichtungsquellen einer CTP-Anlage

Violette Laserdiode

Für Fotopolymerplatten und Silberhalogenidplatten im Bereich der fotosensitiven Platten

• Durch den Einsatz in DVD-Rekordern weitverbreitet und kostengünstig
• Wellenlänge von 405 bis 410 nm
• Leistungsaufnahme (je nach Plattentyp):

5 mW

30 mW

60 mW

• Niedriger Energieverbrauch im Vergleich zu den anderen Lasertypen
• Lebensdauer von ca 5.000 bis 10.000 Betriebsstunden

Argon Ionen Laser

Für Fotopolymerplatten und Silberhalogenidplatten im Bereich der fotosensitiven Platten

• Sehr kostenintensiv
• Wellenlänge 488 nm
• Leistungsaufnahme 2–50 Watt

Fd-YAG-Laser (frequenzverdoppelter YAG-Laser)

Für Fotopolymerplatten und Silberhalogenidplatten im Bereich der fotosensitiven Platten

• Sehr kostenintensiv
• Wellenlänge von 532 nm
• Leistungsaufnahme 2–10 Watt
• Lebensdauer von ca. 10.000 Betriebsstunden

He Ne Laser

Für Silberhalogenidplatten im Bereich der fotosensitiven Platten

• Sehr kostenintensiv
• Wellenlänge von 633 nm
• Leistungsaufnahme 1 Watt

Rote Laserdiode

Für Silberhalogenidplatten im Bereich der fotosensitiven Platten

• Sehr kostenintensiv
• Wellenlänge von 650 bis 670 nm
• Leistungsaufnahme 1–10 Watt

Infrarot-Laserdiode

Für Polymerplatten und Ablationsplatten im Bereich der thermisch sensiblen Platten

• Sehr kostenintensiv (Austausch ca. 20.000-35.000 Euro)
• Wellenlänge 830 nm
• Leistungsaufnahme 60 Watt
• Hoher Energieverbrauch
• Lebensdauer von ca. 3.000 Betriebsstunden
• Je nach Gerät ist eine Kühlung erforderlich

Nd:YAG-Laser

Für lösliche Polymerplatten und Ablationsplatten im Bereich der thermisch sensiblen Platten

• Sehr kostenintensiv
• Wellenlänge 1.064 nm
• Leistungsaufnahme 10–15 Watt

Druckplattentypen für die verschiedenen CTP-Anlagen

Fotopolymerplatte

• Lichtempfindlich 830 nm
• Geringe Laserenergie von 90 bis 200 mJ/cm² zur Belichtung nötig
• Auflagenhöhe der Druckplatten bis 250.000 Drucke (bei Einbrennen der Druckplatten > 1.000.000 Drucke)
• Rasterweite bis 240 Linien pro cm möglich
• Tonwertumfang von 1–99%
• Hohe Prozessstabilität bei der Belichtung bzw. Entwicklung
• Verarbeitung bei tageslichtähnlichem Gelblicht möglich
• Viele verschiedene Anbieter

(Deutscher Drucker, Nr. 8 / 9. März 2006)

Silberhalogenidplatte

Silberhalogenid-Aluminiumdruckplatten

• Lichtempfindlich zwischen 400 und 700 nm
• Geringe Laserenergie von 1 bis 2 yJ/cm² zu Belichtung nötig
• Auflagenhöhe der Druckplatten bis 150.000 Drucke
• Rasterweite bis 120 Linien pro cm möglich
• Tonwertumfang von 1–99%
• Hohe Prozessstabilität nur bei Einhaltung sehr enger Prozessparameter
• Verarbeitung bei tageslichtähnlichem Gelblicht möglich
• Wenige Anbieter

vernetz. Polymerplatte

• Lichtempfindlich zwischen 830 und 1.070 nm
• Hohe Laserenergie von bis zu 500 mJ/cm² zur Belichtung nötig
• Auflagenhöhe der Druckplatten bis 100.000 Drucke (bei Einbrennen der Druckplatten ca. 1.000.000 Drucke)
• Rasterweite bis ca. 150 Linien pro cm möglich
• Tonwertumfang von 1–99%
• Relativ Prozessstabilität
• Verarbeitung im Tageslicht möglich
• Einige Anbieter
• Sehr hohe Oberflächenempfindlichkeit, Verarbeitung deshalb nur mit Handschuhen

Lösliche Polymerplatte

Ablationsplatte

Die neueste Druckplattengeneration braucht keine Entwicklungsmaschinen mehr. Die belichtete Schicht wird direkt beim Belichten abgesaugt, der minimale restliche Feinstaub wird in der Druckmaschine über das Feuchtwerk von der Druckplatte entfernt. Diese Druckplattenart benötigt weniger Wasser und ist schneller im Farb/Wasser-Gleichgewicht. Negativ wirkt sich der hohe Preis aus, so dass von einer Kostenreduktion durch nicht benötigte Entwicklungsmaschinen, Entwickler, Gummierung, Personaleinsatz usw. nur im Einzelfall auszugehen ist. Die Ablationsplatte hat die gleiche Auflösung und Auflagenstabilität, ein etwas schnelleres Freilaufverhalten als eine normale Druckplatte, ist allerdings etwas empfindlicher.

Konstruktionsprinzip einer CTcP-Anlage

„Computer To conventional Plate“ ist eine etwas andere Konstruktion, in der konventionelle Druckplatten verarbeitet werden können.

Literatur

• Michael Limburg: Der digitale Gutenberg in der Google Buchsuche
• Johansson, Lundberg und Ryberg: Well done, bitte! Das komplette Menü der Printproduktion. Verlag Hermann Schmidt, Mainz, 2004