Mini-Laser für die volldigitale Druckvorstufe

Ausschnitt aus der Elektrodenstruktur eines Dreifarbmischers auf einem Kristall aus Kaliumtitanylphosphat für die Fotobelichtung. Foto: Ruske, IAP


Einen Mini-Laser, der Satzinformationen direkt auf die Druckplatte schreibt und künftig die herkömmlichen mechanischen Druckstößel ersetzen soll, haben Physiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena gemeinsam mit drei mittelständischen Firmen entwickelt. Kernstück des kürzlich öffentlich vorgestellten Prototyps ist ein Modulator, der die Lichtintensität des Lasers – und damit die Farbintensität im Druck – nach einem elektrooptischen Prinzip regelt.

Jena (04.07.00) Manche Verleger, Chefredakteure – und Leser – haben noch Träume. Zum Beispiel den, ihre Tageszeitung könnte sechsmal die Woche farbig in der Druckqualität eines illustrierten Magazins an den Kiosken liegen. „Davon sind wir gar nicht mehr so weit entfernt“, meint Prof. Dr. Andreas Tünnermann, für das Haupthemmnis, die vergleichsweise aufwändige analoge Druckvorstufe, werden schon die Tage gezählt. "Computer-to-plate" heißt das Zauberwort, das einer ganzen Branche die Herzen höher schlagen lässt. „In Zukunft machen wir alles digital“, erklärt Laserspezialist Tünnermann die neue Formel, „vom Layout-Computer in den Redaktionen auf die Belichterplatte in der Druckerei, und das ohne mechanischen Zeitverzug.“

Einen kräftigen Schritt voran in der Reprografie-Technik unternahm der 37-jährige Direktor des Jenaer Uni-Instituts für Angewandte Physik jetzt gemeinsam mit drei mittelständischen Firmen aus Bremen, Planegg und Jena: In einem dreieinhalbjährigen Verbundprojekt, das das Bundesforschungsministerium mit rund einer Mio. Mark förderte, entwickelten sie die optischen Voraussetzungen für ein Verfahren, um die digitale Information aus dem Satzcomputer kontaktfrei und hochauflösend auf die Druckplatte zu übertragen.

„Wir können uns nun von den mechanischen Diamantstößeln verabschieden, die bislang das Druckbild in die Platte graviert haben“, resümiert Tünnermann lapidar, „kleine, handliche und preiswerte Laser können das schneller und wesentlich präziser, ohne auf Dauer zu verschleißen.“ Für die deutsche Druckmaschinenindustrie ist diese Entwicklung existenziell; ohne den notwendigen Technologiesprung wird sie ihren Weltmarktanteil von 40 Prozent schwerlich halten können.

Der kompakte grüne Laser, den die vier Projektpartner konstruierten, arbeitet mit hoher Rasteraufllösung bei 532 Nanometer Wellenlänge die Druckvorlage aus einer Polymerplatte heraus, indem nur die zu druckenden Text- oder Bildstrukturen von dem Laserlicht ausgehärtet werden. Die übrigen, in der Zeitung schließlich weißen Bereiche, müssen noch nach wie vor in einem fotochemischen Prozess von der Platte abgewaschen werden. Aber: „Auch damit wird bald Schluss sein. Wir arbeiten bereits daran“, so Tünnermann. Die Ablösung dieses chemischen Verfahrens macht den Druck in Zukunft erheblich umweltfreundlicher. Bereits durch den Einsatz der modernen Laser spart die Druckerei Erhebliches an Energie. „Ein paar Milliwatt – mehr verbrauchen die nicht“, rechnet Laser-Fex Tünnermann.

Eine besonders heikle Aufgabe im Verbundprojekt, nämlich die Entwicklung der Laserstrahlmodulation, hat Tünnermanns Team von der Jenaer Universität übernommen. Die Frage hieß: Wie bringt man den Laser dazu, für jeden winzigen Punkt im Druckraster exakt die Lichtmenge zu dosieren, damit die Tiefe der Polymerstruktur auf der Druckplatte und folglich die Farbintensität in der gedruckten Zeitung zu bestimmen.

Die Lösung: Tünnermanns Team entwickelte einen Modulator, der die Lichtmenge des Lasers nach einem elektrooptischen Prinzip reguliert. Dieser Kristall, wahlweise aus Kaliumtitanylphosphat oder Lithiumniobat, ist nicht größer als ein Pfennigstück, die Dicke der aktiven Leiterstruktur, durch die das Laserlicht fließt, beträgt nur drei Mikrometer – weniger als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Im Leiter teilt sich der Lichtstrahl für eine kurze Wegstrecke in zwei Äste auf, von denen einer mit einer Elektrode versehen ist. Ein Regler legt eine variable Spannung an, es entstehen Wechselwirkungen zwischen den optischen Wellen, und das Laserlicht wird – je nach Bedarf – mehr oder weniger reduziert. Dieser Modulator arbeitet also weitaus schneller, präziser und verschleißärmer als zum Beispiel eine m-chanische Blende.

„Solche Mikrostrukturen in optischem Material zu erzeugen, ist eine langjährige Spezialität unseres Instituts“, berichtet Tünnermanns Mitarbeiter Dr. Jens-Peter Ruske. Ähnliche Modulatoren für nah-infrarotes Licht gibt es bereits in der optischen Nach-richtenübertragung; sie sind aber wesentlich gröber als die Lichtleiter aus dem Hause Tünnermann. „Wir sind derzeit die einzigen weltweit, die optische Wellenleiter für den sichtbaren Spektralbereich in solch feinen Strukturen erzeugen können“, verrät der
Physik-Professor nicht ohne Stolz. „Dahinter steckt ein jahrzehntelanges Know-how meiner Mitarbeiter.“

Ein Technologietransfer aus der Jenaer Universität in die Thüringer Wirtschaft liegt nahe, scheitert aber derzeit nicht zuletzt an ganz trivialen Problemen. „Uns fehlt einfach der wissenschaftliche Nachwuchs, der dann – topqualifiziert – sich den Arbeitgeber in der Industrie aussuchen könnte“, klagt Prof. Tünnermann. „Aber wer will heute schon noch Physiker werden?“

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Andreas Tünnermann
Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Tel.: 03641/657646, Fax: 657680
E-Mail: tuennermann@iap.uni-jena.de

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Dr. Wolfgang Hirsch
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