Grundlagen Offsetdruck und andere Druckverfahren

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Offset

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Offset

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Magazine, Kataloge

Broschüren,Jahresberichte etc.

Zeitungen

Verpackungen

Directmarketing

Warum?

Ein besseres Verständnis der Endanwendung unserer Papiere hilft Ihnen, Ihre Kunden besser zu beraten und Ihrem Verkauf Mehrwert zu verleihen

ZusammenfassungOffsetdruck

Was ist Farbe?

Grundlagen des Offsetdrucks

Bogenoffsetdruck

Heatset-Rol lenoffsetdruck

Andere Druckverfahren

Konventionelle Verfahren

Tiefdruck

Flexografie

Siebdruck

Digitaldruckverfahren

Laser (Elektrofotografie)

Inkjet

Schlussfolgerung

Platzierung der Druckverfahren

100 1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000

Run length

och Inkjet

Elektrofoto-grafie

TiefdruckHeatsetoffsetBogenoffset

Auflage

Was ist Farbe?Grundlagen des OffsetdrucksBogenoffsetdruckHeatset-Rol lenoffsetdruck

Andere DruckverfahrenKonventionelle Verfahren

TiefdruckFlexografieSiebdruck

DigitaldruckverfahrenLaser (Elektrofotografie)Inkjet

Schlussfolgerung

Was ist Farbe?

FarbeOhne Licht gibt es keine Farbe

Was ist nötig, um Farben zu sehen?Eine Lichtquelle (Sonne, Glühbirne, Kerze)

Ein Objekt, das mit der Lichtquelle interagiert

Ein Empfänger und ein Prozessor (Auge + Gehirn)

Das menschliche Auge

• Licht trifft durch die Linse auf das Auge und wird auf der Netzhaut gebündelt

Die Fotorezeptoren in der Netzhaut sind lichtempfindlich und leiten die Signale an das Gehirn weiter, das diese Signale in Farbwahrnehmung umwandelt.

Es gibt zwei Arten von Zellen:

-> Stäbchen = schwarz & weiß -> Zäpfchen = Farben

Es gibt drei verschiedene Typen von Zapfenzellen; diese reagieren auf die Wellenlänge von=> rotem Licht=> grünem Licht=> blauem Licht

Licht stimuliert das Auge dreidimensional!!

Spektrum elektromagnetischer Strahlung

400 500 600 700

UVRöntgen-strahl

0,01 0,1 1,0 10 10³100

IR Radar

104 105 10101010106 10 11

12 13Wellenlänge

violett blau grün gelb orange rot

Spektrum des sichtbaren Lichts

400 - 500 nm = blau 500 - 600 nm = grün 600 - 700 nm = rot

verschiedene Wellenlängen = verschiedene Farben

Photon

Wie entstehen Farben? : 2 Methoden

SubtraktivAdditiv

MagentaCyan

Wie entstehen Farben : die additive Methode

Additiv Licht: rot + blau + grün = weiß

Zum Beispiel ein Fernseher oder ein Computer-Bildschirm

Wie entstehen Farben?

Bei der additiven Farbmischung (grün + blau = CYAN, grün+ rot = YELLOW, blau + rot = MAGENTA) können wir aus 3 ausgewählten Farbstoffen alle möglichen Farbnuancen erzeugen.

Jeder Farbstoff spricht eine Grundfarbe des Spektrums an (rot, grün oder blau)

Wenn wir Rot erzeugen wollen, benötigen wir einen Farbstoff, der nur rot absorbiert, nicht aber grün oder blau. Das ist CYAN

Farbe die rotes Licht absorbiert blaues Licht reflektiert grünes Licht reflektiert

blau + grün = Cyan-Druckfarbe

Wie entstehen Farben : die subtraktive Methode

Magenta Druckfarbereflektiert rotreflektiert blauabsorbiert grün

Cyan Druckfarbeabsorbiert rotreflektiert blaureflektiert grün

Selektive Absorption bestimmter Wellenlängen durch die Farbschicht

Yellow Druckfarbereflektiert rotabsorbiert blaureflektiert grün

Primärfarben im Druck

Das Mischen der drei Primärfarben ergibt theoretisch schwarz. => tatsächlich ist das Ergebnis braun!

=> Um dieses Problem zu lösen, wird Schwarz als vierte Primärfarbe verwendet (K von blacK)

CMY Schwarz CMYK

CMY blacK CMYK

Was ist Farbe?

Grundlagen des Offsetdrucks

Bogenoffsetdruck

Heatset-Rol lenoffsetdruck

Konventionelle Verfahren

Tiefdruck

Flexografie

Siebdruck

Digitaldruckverfahren

Laser (Elektrofotografie)

Inkjet

Schlussfolgerung

Grundlagen des Offsetdrucks Auf einer Druckplatte gibt es zwei Bereiche:

• Bereiche, die Druckfarbe annehmen und Wasser abweisen = druckende Bereiche ( = hydrophob)

• Bereiche, die Wasser annehmen= nicht druckende Bereiche (= hydrophil). Diese Bereiche werden durch Wasser abgedeckt.

Aufgrund der unterschiedlichen Oberflächenspannung mischen sich Wasser und Farbe nicht.

Das Verhalten der druckenden und der nicht druckenden Bereiche wird durch eine komplexe Chemie erzielt.

Wie erhalten wir druckende und nicht druckende Bereiche?

Funktion der Offset-Druckplatte

NICHT DRUCKENDDRUCKEND

Farbe = hydrophob Wasser = hydrophil

Vergrößerung (15x) einer Offset-Druckplatte

Druckend

Nicht druckend

Vergrößerung (1000x) Bild einer Offset-Druckplatte

Nicht druckend

Druckend

Funktion der Offset-Druckplatte

NICHT DRUCKEND DRUCKEND

= Direktübertragung

Substrat

Funktion des Gummituches = indirekte Übertragung

DRUCKEND NICHT-DRUCKEND

Gummi Gummi

erste ÜbertragungSubstrat

zweite Übertragung

DRUCKEND NICHT DRUCKEND

Offsetdruckwerk

Die Druckplatte

Aluminiumoxidbe-schichtung

Poliertes Aluminium

Lichtempfindliche Beschichtung

Die Druckplatte

Grundlegende Zusammensetzung von Offset-Druckfarben

Pigmente ~10-20 %organisch und anorganisch

Bindemittel ~30-50 %HartharzeAlkydharzePflanzenöle

Lösungsmittel ~20-30 %MineralölePflanzenöle

Zusatzstoffe ~0-5 %Wachse, rheologische Modifizierer, Antioxidantien, Füllstoffe....

Offset-Drucktücher

Ölbeständige synthetische

Elastomere auf Textilgewebe

Reproduktionseigen- schaften

Releaseeigenschaften

FeuchtmittelDie Oberflächenspannung des Feuchtmittels muss niedriger sein als die Oberflächenenergie der Fläche, um eine rasche Verteilung zu gewährleisten.

•Wasser 85-98 %

•IPA (Isopropanol) 0-20 %

•Zusatzstoffe 2-4 %

schwache organische Säure(n), Puffer, Filmbildner, Netzmittel, Chelatbildner, Biocide, Entschäumer, Befeuchtungsmittel, Glykole, Korrosionshemmstoffe

Reinwasser, 72 mN/m

Oberflächenenergie des nichtdruckenden Bereiches, 50 mJ/m2

Wasser + 6% IPA,45 mN/m

Aufrasterung

Ein Rasterbild kann tausende verschiedene Farbtöne enthalten...

Verschiedene Rasterarten

Konventioneller Raster

Der Abstand zwischen den

Punktmitten ist konstant

Stochastischer Raster

Der Farbton wird durch die Änderung der Punktanordnung und des Punktabstands bzw. die Anzahl der Punkte erzeugt

Stochastischer Raster

Die Punktgröße bleibt konstant, aber die Anzahl der Punkte variiert.

Die Punktgröße und die Anzahl der Punkte ändert sich.

Rasterweite - konventionelles Raster

Tonwert 75%

Tonwert 25%

Tonwert 50%

Tonwert 100%

Rasterweite (L/cm oder lpi)

helle Töne ~ kleine Punktedunkle Töne ~ größere Punkte

Die Punkte sind so klein, dass sie vom menschlichen Auge als eine Farbe wahrgenommen werden.

40l/cm

60l/cm

80l/cm

Stark vergrößerte RasterflächeNormale Rasterfläche

Beim Vierfarbendruck werden die Farben beim Betrachten sozusagen im Auge gemischt, da das Auge nicht zwischen kleinen, engen Bildelementen unterscheiden kann.

Das Menschliche Auge

DruckdichteDie Druckdichte (dunkle Flächen) wird durch Erhöhung des bedruckten Bereiches erzielt (Halbtonanteil)

Schwarz 20% Schwarz 40% Schwarz 60% Schwarz 80%

Druckfarbe

Farben (Farbton) werden durch Mischen von Prozessfarben zu bestimmten Prozentsätzen erzielt

C80%/M20% C60%/M40% C40%/M60% C20%/M80%

Beispiele für Rasterungen

Staccato 25µm Konventionell 60 l/cm

Konventionelle VerfahrenTiefdruckFlexografieSiebdruck

Schlussfolgerung

Bogenoffsetdruckmaschine

Puderein-

richtung

Farb- und Feuchtwalzen

Einstellung von Druck

und Register

Ausleger für bedruckte

Anleger

Nach 4 Druckwerken

Bogenoffsetdruckmaschine

5 Farbwerke + 1 Lackierwerk

AnlegerAusleger Lackierwerk Farbwerke

4/4 Farbwerke, Änderung der Druckseite des Bogens im Widerdruckverfahren

Verschiedene Formate

Anleger

Farbwalzen

Bild von oben aufgenommen

Bogenübergabe

Übergabewalze

Druckbestäubungspuderzur Vermeidung von Ablegen der Druckfarbe

Distanzhalter zwischen den Bögen

erhöht die Sauerstoffzufuhr und verbessert damit den oxidativen Trocknungsprozess

Spray 10 bis 80 MikronCalciumcarbonatorganisches, pflanzliches Druckbestäubungspuder aus natürlicher Stärke

300x - CaCo3

Lackierwerk Warum?

Höherer Glanz

Schutzfunktion

Geringere Trockenzeit vor der Weiterverarbeitung

Gelegentlich zwei LackiereinheitenHochglanz und Mattlack in einem DurchgangErste und UV-Lackierung bei Verwendung konventioneller FarbenHöherer Glanz als bei Auftrag mit einem Werk

Schlussfolgerung

Aufbau einer Heatset-DruckmaschineRollenbreiten: ~50- (über) 200 cm

Rollengeschwindigkeit: ~4-15 m/s

Rollenspannung: ~600-800 N/m

Trockentemperatur (der Rolle): ~110-140 °C

Falzen: üblicherweise inline

Rollenständer

Einzug

Druckwerke Trockner

Silikonisierungswerk

Falzapparat

Kühlaggregat

Heatset-Druckmaschinen - alternative Konfigurationen

Zusätzliche Farbe Lackieraggregat (Offset-Lackierung)

Bedienung der DruckmaschineSteuerung der Druckmaschine

Einzug

Heatset-Druckmaschine - ein Beispiel

Plattenzylinder

Gummituch-zylinder

Plattenzylinder

GummituchzylinderPapierbahn

Papierrolle in einem Werk

Heatset TrocknerVerzögerung der Bahngeschwindigkeit im Trockner ~1 s

Trocknerlänge wird durch Maschinengeschwindigkeit bestimmt (10 m/s 10 m)

Der Trockner verfügt über mehrere Module

Heiße Luft aus den Düsen befördert die Papierbahn durch den Trockner

Abluft wird entweder zurückgeleitet oder nach entsprechender Behandlung in die Atmosphäre abgegeben (z. B. in Nachbrennanlage)

Temperaturprofile im TrocknerRollenaustrittstemperatur üblicherweise 100-140° C (90-180)

Abnehmendes TemperaturprofilRollentemperatur steigt rascher und Lösungsmittelverdampfung beginnt früher

Erster Zweiter Dritter Vierter

130°C

195°C

255°C

165°C

Temperatur der Trocknerluft

Bahntemperatur

KühlwalzenThermoplastisches Farbbindemittel ist nach dem Trockner weich

Kühlwalzen kühlen die Papierbahn und härten das Bindemittel aus (bessere Scheuerfestigkeit)

Stahlzylinder (3 - 6), durch die kaltes Wasser gepumpt wird

Walzenspannung muss hoch genug sein, um guten Kontakt sicherzustellen

Silikonauftrag

Mittelschnitt

Ausrichtstreifen

Verschiedene Arten von Falzwerken

Längsfalz

Zylinder/Klappenfalzwerk

Schwertfalzwerk

Beispiel Falzen von 16 Seiten

Längs-falz

KlappenfalzSchwert/Klappenfalz

630 mm

880 mm

Falzmöglichkeiten

310 x 440 mm

310 x 220 mm

155 x 110 mm

Ausschießen und PlattenherstellungAusschießen

Wird üblicherweise vom Drucker erledigtHängt davon ab, welche Druckmaschine im Einsatz ist

16/32/48/64 SeitenVerwendung spezieller Software

PlattenherstellungBasierend auf Ausschießschema

Druckmaschinenlayouts

Auflagenhöhe

8-Seiten

16-Seiten

24-SeitenEinfacher Umfang

Doppelter Umfang32-Seiten

48/64-Seiten

72/80-Seiten

Handablage

Druckweiterverabeitung

KlebebindungArbeitsschritte

Die Druckbögen werden auf dem Förderband zusammengeklebt Die Druckbögen werden mittels Förderband zur

Schneidmaschine befördert Die Schneidmaschine beschneidet die

Bindekante, sodass der Klebstoff zwischen den einzelnen Seiten verteilt werden kann

Das Magazin wird zur Umschlag-Station transportiert

Das Magazin wird mittels Dreimesserautomat beschnitten

Ein separater Umschlag ist erforderlich

Stehendes Format=MD

SattelhefterArbeitsschritte

Die Druckbögen werden auf einem weiterlaufenden "Sattel" geordnet. Die zusammengesetzten Druckbögen erhalten auf dieselbe Weise einen Umschlag und gelangen dann unter die Heftköpfe, wo Heftklammern angebracht werden Das Magazin wird mittels Dreimesserautomat beschnitten

Wird üblicherweise nur für Druckschriften mit weniger als 96 Seiten verwendet

Schlussfolgerung

Tiefdruck

4, 32 Meter18 Streifen

Anwendung Tiefdruckverfahren

Verpackung & VerarbeitungFlexible VerpackungEtiketten & BanderolenGeschenkverpackungenWandbelägeVinylDekorative SchichtpressstoffeBodenbelägeTissue-ProdukteBriefmarken

Schlussfolgerung

Flexografie

Papier

Hülse

Gegendruckzylinder

Druckfarbe

Doppelseitiges Klebeband

Platte

Anwendungen

• Plastikbeutel

• Papiersäcke • Milchpackung• Taschenbücher

• Etiketten• Aluminium • Wellpappe • Pappbecher • Servietten • Tissue • Umschlag • Geschäftspapier • Zeitungen • Flexible Verpackung

Schlussfolgerung

Siebdruck

Schlussfolgerung

Was ist Digitaldruck?Beim DIGITAL-Druck wird direkt von digitalen Daten gedruckt

Das Original liegt in digitaler Form vores werden keine Filme benötigtes werden keine Druckplatten benötigt

Pro und Con DigitaldruckPro

einfach zu ändernder ContentDesign und FarbenText

Kein Einrichten-> kleine Auflagen zu vernünftigen PreisenPersonalisierungVersionierungOn-Demand-Druckdezentralisierter Druckeinfach zu handeln im Vergleich zu Offsetdruck"unbegrenzte" Wiederholung

Druckqualität noch immer geringer als im Offsetdruck Geringe Druckgeschwindigkeit im Vergleich zu konventionellen Druckmaschinen Formateinschränkungen (kleine Rollen/Bögen) Nur wenige oder keine Spot- und Metallfarben Konventionelle Weiterverarbeitung Kosten (Toner etc.)

Anwendungen

Produktionsvariable Daten

Direct Marketing

Individualisierte Anschreiben

kundenadressierte Kataloge, Broschüren etc.

Akzidenzdruck

On-Demand-Druck und Kleinauflagen von Büchern

Kleinauflagen von Broschüren

Schlussfolgerung

Grundlagen Elektrofotografie

1. Der Fotoleiter wird geladen

- --- - -- - -

4. Toner (Bild) wird im elektrischen Feld auf das Papier übertragen; gegensätzliche

Ladung zieht sich an

6. Überschüssiger Toner

wird weggewischt

2. Ein latentes Bild wird

durch Entladung der Trommel mittels Laser

oder LED gebildet

3. Ein latentes Bild wird

mittels Toner entwickelt 5. Der Toner wird auf dem Papier

durch Hitze fixiert = Verschmelzung

Schlussfolgerung

Continuous Inkjet1. Continuous Stream, CS, CIJ

Die Farbtröpfchen werden aus dem kontinuierlichen Tintenstrahl selektiv ausgewählt

Die Tröpfchen weisen ähnliche Größen auf

hohe Geschwindigkeit

z. B. Scitex VersaMark

Inkjet : Drop on demand2. Drop-on-demand, DOD

Jeder Farbtropfen wird gedruckt

hohe Auflösung

geringere Geschwindigkeit

z. B. Aprion

Schlussfolgerung

Die Definition hängt von der Papierqualität ab

Gestrichenes Feinpapier

70l/cm

SC,54l/cm

LWC60l/cm

Zeitungsdruck48l/cm

Verschiedene Druckverfahren, verschiedene Ergebnisse

Flexografie(20%, 60 l/cm)• Druckfarbe wird an

die Ränder gepresst, die Druckdichte in den Punkten variiert

• Glatte Ränder• Schatten am

Textrand

Tiefdruck(20%, 100 l/cm)• Bei hellen Schattierungen

sind gebrochene Formen und fehlende Punkte typisch

• Doughnut-förmige Punkte• Der Text ist gerastert, die

Ränder gezackt

Offsetdruck(20%, 75 l/cm)• Punkte werden

gleichmäßig mit Farbe bedeckt

• Die Ränder sind ausgefranst (ungestrichene Papiere)

• Gleichmäßiger Text

Beispiele für Rasterpunkte und Text

Inkjet(20%)• Die Punkte sind recht

gleichmäßig mit Farbe bedeckt• Ein Punkt besteht aus mehreren

Farbtröpfchen• Die Kanten sind ausgefranst oder

gleichmäßig, je nach Papier• Satelliten, Ausreißer

Elektrofotografie(~20%)• Die Punkte sind recht

gleichmäßig mit Toner bedeckt• Die Ränder sind

ausgefranst• Einzelne Tonerpartikel (bei

Trockentoner)• Gleichmäßiger Text

Fragen??Wir beantworten gerne Ihre technischen Fragen:

Françoise Accou, +32 492.582.287, francoise.accou@sappi.com

Grundlagen Offsetdruck und andere Druckverfahren

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