1. Grundlagen der digitalen Druckvorstufe und Drucktechnik

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1 1. Grundlagen der digitalen Druckvrstufe und Drucktechnik Thmas Mangldt BTU Cttbus, Institut für Infrmatik Vrlesung Literatur [1] J. Böhringer, P. Bühler, P. Schlaich, H. Ziegler: Kmpendium der Mediengestaltung für Digital- und Printmedien; Springer Verlag, 2003, ISBN [2] J. Böhringer, P. Bühler, P. Schlaich, H. Ziegler: Wrkshp zur Mediengestaltung für Digital- und Printmedien; Springer Verlag, 2003, ISBN [3] H. Kipphan: Handbuch der Printmedien; Springer Verlag, 2000, ISBN [4] U. Baufeldt, H. Rösner, J. Scheuerman, H. Walk: Infrmatinen übertragen und drucken; Verlag Beruf + Schule, 1998, ISBN

2 1.1-2 Inhalt der Vrlesung > Standrtbestimmung der Druckindustrie Betriebliche Struktur, Entwicklungstrends > Geschichtliche Entwicklung Druckvrstufe, Druck, Weiterverarbeitung > Grundlagen der digitalen Druckvrstufe Schriften Satztechnik, Vrlagenerstellung Farbe, Farbräume, Clrmanagement Reprduktinstechnik Sftware in der Druckvrstufe Der Scanprzess, Digitalkameras Digitale Bgenmntage Digitale Wrkflwsysteme Technik der CD/DVD Aufzeichnungsverfahren, Datenarchivierung > Druckverfahren Hchdruck, Tiefdruck, Durchdruck, Flachdruck, Digitaldruck Erkennbarkeit des Druckverfahrens am Druckerzeugnis Druckksten und Kalkulatin > Weiterverarbeitung und Weiterverarbeitungsmaschinen Buchbinderische Verarbeitung im Gesamtprzess Erzeugnisse Knstruktinsmerkmale vn Büchern und Brschuren

3 1.2 Standrtbestimmung der Druckindustrie, Druckverfahren Ortsbestimmung Kmmunikatin Mitteilung, Verbindung, Verständigung, Austausch vn Infrmatin der Nachrichten. Mittel die der Kmmunikatin dienen, nennt man Kmmunikatinsmedien (Zeitung). Kmmunikatin findet entweder zwischen zwei der mehreren Kmmunikatren statt Unterscheidung zwischen Individual- und Massenkmmunikatin (Gespräch, Dialg) (mediale Kmmunikatin) [4]

4 Druckverfahren sind die ersten Systeme der Massenkmmunikatin - Vervielfältigung, Verbreitung und Bewahrung vn Infrmatin - Früher die einzigen Träger visueller Infrmatin (Hinweise, Nachrichten, Gedanken und Ideen - Starker Einfluss auf Gesellschaft und Kultur In unserem Jahrhundert haben die Vielfalt der Medien, der Wettbewerb untereinander, Frschung und technischer Frtschritt zu einer lawinenartigen Zunahme vn Infrmatin geführt. (Infrmatinsexplsin) [4]

5 Die mderne Druckindustrie hat sich der Schnelligkeit der elektrnischen Nachrichtentechnik angepasst. Revlutin in der Druckvrstufe und Drucktechnik Auswirkungen der Infrmatinsexplsin: selbst in einem abgegrenzten Bereich, beispielsweise in einer Fachwissenschaft, kann die Gesamtheit der Veröffentlichungen nicht mehr vn einem Menschen allein eingehend studiert und wahrgenmmen werden. (1 Millin Publikatinen pr Wissenschaftler und Jahr) Gedankenlser Knsum und unkritische Aufnahme vn Infrmatin hne Auswahl kann zu Überdruss und Übersättigung führen.

6 1.2-2 Knkurrenzmedien des Drucks Hörfunk und Fernsehen (Aktualität und Schnelligkeit) Neue Medien (Spezialverfahren der Bereiche: Fttechnik, Videtechnik, Nachrichtentechnik und Online-Dienste) - Mikrgrafie (Planfilme, Mikrfiches) - Videtechnik (Vides, Bildplatten, CD) - Kabelfernsehen - BTX - Videtext Breitbandkmmunikatin (Telekmmunikatin) - Bildtelefn - Anschluss an Datenbanken - Bürkmmunikatin in und zwischen Wirtschaftsunternehmen Internet Multimedia

7 - Interaktiver Dialg (Inftainmend, Edutainment) Crssmedia - Crprate Design (einheitliche visuelle und audivisuelle Erscheinung in unterschiedlichen Medien einheitlich in Schriftbild, Lg, Symbl, Hausfarbe und s weiter

8 1.2-3 Vrteile der Druckprdukte gegenüber den Knkurrenzmedien - Sichtbare Speicherung vn Infrmatin auf Bedruckstff - Ständige Verfügbarkeit der gedruckten Infrmatin hne Wiedergabegerät - Grafische Gestaltungsmöglichkeiten vr und während der Herstellung - Vrlagengetreue Vervielfältigung als Massenmedium - Ergänzung und Vertiefung vn Infrmatin

9 2.1-4 Druckbetriebe und Druckprdukte - mehr als 8000 Unternehmen der Druckindustrie in Deutschland - mehr als 2% der Gesamtindustrie, erwirtschaften Umsatzanteil vn rund 1,8 % [4]

10 Anzahl der Druckbetriebe: Quelle: TFH_ pdf - besteht überwiegend aus klein und Mittelbetrieben Quelle: TFH_ pdf - weniger als 1% der Unternehmen sind als Grßbetriebe zu bezeichnen - 15 Grßbetriebe mit über 500 Beschäftigten mit Umsatzanteil vn 15%

11 Quelle: TFH_ pdf Quelle: TFH_ pdf

12 - Anzahl der Auszubildenden nimmt entgegen dem snstigen Trend dagegen zu: Quelle: TFH_ pdf Quelle: TFH_ pdf

13 Quelle: TFH_ pdf Quelle: TFH_ pdf

14 Quelle: TFH_ pdf - die meisten Betriebe haben sich auf bestimmte Druckverfahren spezialisiert: Hchdruck nimmt in Teilbereichen deutlich ab - Flachdruck gewinnt neue Marktanteile hinzu (2/3) - Geringes Ansteigen des Tiefdrucks - Gewinner auf dem Druckmarkt: Offsetdruck

15 1.2-5 Entwicklungstrends Reprt Druckindustrie IMO-Reprt

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18 Future f Print & Publishing Entwicklungslinien für die DruckMedienWirtschaft 2002 Quelle: TFH_ pdf Herausfrderungen im Bereich Markt und Wettbewerb: - Die Glbalisierung trifft auch den Mittelstand. - Über jede Infrmatin muss zukünftig individuell entschieden werden: Online, gedruckt, persnalisiert... - Eine Frage der Psitinierung: Crssmedia der Kerngeschäft Druck?

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21 1.3 Druckverfahren Definitinen der wichtigsten drucktechnischen Begriffe Drucken ist Vervielfältigen, bei dem zur wiederhlbaren Wiedergabe vn Infrmatinen (Bild, Grafik, Text) Druckfarbe auf einen Bedruckstff unter Verwendung eines Druckbildspeichers (z.b. einer Druckfrm) aufgebracht wird. Der Druckbildspeicher ist der Speicher (z.b. Druckfrm der Bitmap zur Ansteuerung vn Ink Jet-Düsen), der für die Wiedergabe vn Bild und/der Text durch Drucken alle zur Aufbringung der Druckfarbe erfrderlichen Infrmatinen enthält. Die Druckfrm ist das Werkzeug (Material), mit dem die Druckfarbe auf den Bedruckstff der einen Zwischenträger zur Wiedergabe einer textlichen, grafischen und/der bildlichen Darstellung übertragen wird. Vn einer Druckfrm werden üblicherweise mehrere Drucke erzeugt. Das Druckbild ist die Infrmatin, bestehend aus der Gesamtheit aller Druckbildelemente in allen Arbeitsstufen einer durch Drucken anzufertigenden Darstellung. Das Druckbildelement ist die die Druckfarbe übertragende bzw. empfangende Einzelbildstelle (z.b. Letternschriftbild, Linie, Rasterpunkt der Rasternäpfchen) in allen Arbeitsstufen einer durch Drucken wiederzugebenden Darstellung. Die Druckfarbe ist die farbige Substanz, die beim Drucken auf den Bedruckstff aufgebracht wird. Der Bedruckstff ist das Material bzw. Substrat, das bedruckt wird. Die Druckmaschine ist die Einrichtung, in der der Vrgang des Druckens ausgeübt wird. Ein Druckverfahren dient der Verbreitung bzw. Vervielfältigung vn Infrmatinen, die im Rahmen eines Przesses weitergeleitet und verarbeitet werden.

22 Übersicht aus [3]

23 1.3-2 Druckprinzipe (Quelle aus [1]) Ausgehend vn der Druckfrm, welche als Infrmatinsträger dient, gibt es fünf Möglichkeiten, Infrmatinen zu tragen und weiterzugeben. Diese fünf Möglichkeiten führen zu unterschiedlichen Druckprinzipien. Übersicht aus [3]

24 Flachdruck Die Druckfrm erscheint flach. Sie weist farbfreundliche, hydrphbe, und feuchtfreundliche, hydrphile Stellen auf. Dieses Druckprinzip heißt auch Offsetdruck. Ein weiteres Flachdruckprinzip ist der Steindruck, der für künstlerische Arbeiten nch benützt wird. Die Druckfrm im Offsetdruck besteht aus Aluminium, der hydrphilen Schicht, und einer hydrphben Kunststffschicht. An den nichtdruckenden Stellen wird der Kunststff beseitigt. Beim Drucken wird die Frm zuerst befeuchtet, die hydrphilen Stellen speichern Feuchtmittel, danach wird die Platte eingefärbt, die hydrphben Stellen übernehmen die Farbe. Die Farbe wird dann als Infrmatin weitergegeben. Die Abbildung zeigt beispielhaft Buchstaben, Grafik und Halbtnbild. Die Buchstaben bestehen aus Linien (Kurven), ebens die Grafik (Lg). Der Charakter eines Halbtnbildes wird durch Zerlegung des Bildes in mehr der weniger grße flächenvariable Rasterpunkte erzeugt. Für Farbdrucke wird für die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz je eine Druckfrm erstellt. In der Druckmaschine müssen die Rasterpunkte mit einem Passer vn etwa< 3/100 mm zusammengedruckt werden. Weiße Stellen im Bild müssen mit einer 2 % bis 5 %igen Rasterdeckung versehen sein, schwarze Stellen liegen zwischen 95 % und 98 % Rasterdeckung. 100 % Rasterdeckung ist nicht möglich, das Bild hätte keinerlei Knturen und Abstufungen mehr. Die Rasterpunkte haben immer den gleichen Abstand. Bei einem 70er Raster beträgt die Rasterweite 70 Punkte pr cm. Werden die Rasterweiten in Inch angegeben, entspricht ein 70er Raster = 70 mal 2,54 = 178 Lpi. Die Rasterweite ist nicht beliebig wählbar. Sie richtet sich nach der Papierberfläche, der Qualität der Bildwiedergabe und den Ksten. Bei rauhem Naturpapier arbeitet man mit einem 34er Raster, für glanzgestrichenes Papier kann bis zu einem 120er Raster eingesetzt werden.

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26 Hchdruck Die erhabenen Stellen der Hchdruckfrm übertragen die Farbinfrmatin auf den Bedruckstff. Die Hchdruckfrmen können aus Bleilettern, aus zu Zeilen gegssenen Bleibuchstaben, aus geätzten der gravierten Kunststffplatten bestehen. Weit verbreitet ist heute der Flexdruck. Seine Druckfrm besteht aus flexiblen, gummiartigen erhabenen Stellen, welche die Farbe auf die unterschiedlichsten Bedruckstffe übertragen. Der Bedruckstff kann eine harte, glatte Oberfläche aufweisen wie zum Beispiel Bleche für Verkehrsschilder, Glas der Kunststffflien. Die Buchstaben und Grafiken bestehen aus Linien (Kurven). Der Charakter eines Halbtnbildes wird durch Zerlegung des Bildes in mehr der weniger grße flächenvariable, erhabene Rasterpunkte erzeugt. Die Rasterweite kann nicht s hch wie im Flachdruck gewählt werden, da die erhabenen Rasterpunkte nicht beliebig verkleinert werden können. Beim Mehrfarbendruck wird für die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz je eine Druckfrm erstellt.

27 Tiefdruck Die Tiefdruckfrm enthält Näpfchen, welche mit Farbe gefüllt werden. Die Farbe aus den Näpfchen, den tiefen Stellen, wird auf den Bedruckstff übertragen. In der Regel werden die Vertiefungen durch die elektrmechanische Gravur erstellt. Ein Diamantstichel schlägt in gleichmäßigem Rhythmus auf den sich drehenden Kupferzylinder mehr der weniger tiefe Näpfchen in die Kupferhaut. Die Näpfchen sind bedingt durch die Diamantstruktur flächen- und tiefenvariabel. Auf die Tiefdruckfrm wird ein gleichmäßiges Raster, zum Beispiel mit einer 60er Rasterweite graviert. Alle Infrmatinen, auch Buchstaben, Grafiken, Striche, Linien und Kurven, bestehen aus Rasternäpfchen. Das Vlumen der Näpfchen bestimmt die Menge des Farbauftrages. Damit nur die Farbe aus den Näpfchen auf den Bedruckstff übertragen wird, rakelt ein feinst geschliffenes Messer die Stege der Tiefdruckfrm sauber ab.

28 Siebdruck Die Druckfrm besteht aus einem feinen Sieb. Dieses Sieb wird mit einer lichtempfindlichen Gelatineschicht versehen. Nach der Belichtung durch einen Film, welcher die zu druckenden Infrmatinen enthält, wird die Gelatine an den druckenden Stellen ausgewaschen. Farbe kann mittels Rakel durch das feinmaschige Sieb an den ffenen Stellen durchgedrückt werden. Das Verfahren wird auch als Durchdruck bezeichnet. Das feinmaschige Sieb kann aus Seide, Nyln, Plyester der rstfreiem Stahl bestehen. Dieses Verfahren bedruckt die vielfältigsten Materialien und Frmen, wie zum Beispiel Flaschen, Dsen, Aschenbecher, Kugelschreiber, Armaturen, Schalttafeln, Uhrenzifferblätter, Displays aus Metall, Kunststff, Hlz, Kartn, Papier, Glas und vieles andere mehr.

29 Digitaldruck Direkt aus dem Datenbestand eines Cmputers gelangen die Infrmatinen über ein RIP auf die Druckfrm in der Druckmaschine. Die Druckfrm wird für jeden Druckablauf neu erstellt, s dass persnalisiertes Drucken eine Stärke des Digitaldrucks ist. Zwei grundsätzliche Verfahren haben sich derzeit etabliert, wbei die Cpiersysteme hier nicht angesprchen werden. Xeikn Digital Clr Press und Agfa-Chrmapress arbeiten nach dem xergrafischen Prinzip. Die Xergrafie wurde vn der Firma Xerx entwickelt. Eine mit lichtempfindlichem Halbleiter beschichtete Trmmel wird inisiert, d.h. mit negativen Ladungen versehen. Mittels Laserlicht werden die nichtdruckenden Stellen entinisiert (entladen). Psitiv geladener Tner rieselt auf die Trmmel und bleibt an den geladenen Stellen haften. Über die sich drehende, mit Tner behaftete Trmmel, wird stark negativ geladenes Papier bewegt, s dass das Papier den Tner übernimmt. Einschmelzen des Tners auf das Papier und Entladen des Papiers sind die nachflgenden Arbeitsgänge. Für jeden Druck wird die halbleiterbeschichtete Trmmel neu belichtet, der gesamte Vrgang wiederhlt sich.

30 Agfa-Chrmapress und Xeikn arbeiten mit 8 Zylindern. Je zwei Zylinder sind gegeneinander angerdnet, zwischen diesen bewegt sich das Papier, s dass gleichzeitig Vrder- und Rückseite bedruckt wird. Die Tnerfarben entsprechen den Nrmfarben CMYK des Drucks. Gedruckt wird vn Rllenpapier mit einer Breite im DIN A2-Frmat. Indig E-Print ist eine Kmbinatin vn Elektrftgrafie (Xergrafie) und Offsetdruck. Die zu druckenden Daten werden auf eine mit Fthalbleiter beschichtete Bildträgertrmmel übertragen. Das Prinzip ist das gleiche wie bereits beschrieben: Durch die Belichtung fließt an den Nichtbildstellen die elektrische Ladung ab. Es entsteht ein latentes Druckbild, auf welches gegenplig geladene flüssige Druckfarbe aufgebracht wird. Wie im Offsetdruck gelangt die Druckfarbe über ein Gummituch vllständig auf den Bedruckstff. Beim Mehrfarbendruck wiederhlt sich der Vrgang viermal, das Papier durchläuft ebenfalls viermal den Druckprzess zwischen Gummituch und Gegendruckzylinder. Der beschriebene Przess wiederhlt sich für jeden Druckbgen, smit ist ein persnalisiertes Drucken möglich. Quickmaster-DI ist eine Quasi-Digitaldruckmaschine der Firma Heidelberger. Als Druckfrm dient eine mehrschichtige Flie, bestehend aus einem Plyesterträger, einer Zwischenschicht und einer Siliknschicht. Die Flie wird mit IR-Laserstrahlen belichtet. Hierbei dringt das Laserlicht durch die Siliknschicht, wird in Wärmeenergie umgewandelt und löst die Verbindung zwischen Trägerflie und Siliknschicht. Es entstehen sehr kleine randscharfe Vertiefungen. Vier Flien, für die Farben CMYK, werden autmatisch auf eine Trmmel gespannt. Beim Einfärben der Flien übernimmt die freigelegte Plyesterschicht Druckfarbe, die nch vrhandenen Plyesterstellen stßen die Druckfarbe ab. Anschließend überträgt ein Gummituch die Farbe vm Flienzylinder auf das Papier. Auch in diesem Verfahren kmmen die genrmten CMYK-Farben zum Einsatz. Grundsätzlich wird nur eine Druckflie für die gesamte zu druckende Auflage erstellt, das heißt, ein persnalisiertes Drucken ist nicht direkt möglich. Nach Beendigung der Druckauflage wird die Flie vm Flienzylinder entfernt, eine neue Flie belichtet und aufgespannt. Alle Arbeitsprzesse laufen autmatisch ab. Man spricht hier auch vn einem Trckenffsetverfahren

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