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Benutzer:Nikater/Baustelle

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Prinzip des Offsetdrucks
Seitenansicht eines Druckwerkes

Der Offsetdruck (engl.: to set off oder offset; dt.: absetzen oder Versatz) ist ein indirektes Flachdruckverfahren, das im Bücher-, Zeitungs-, Akzidenz- und Verpackungsdruck weit verbreitet ist. Er entstand aus dem Steindruck und beruht auf dem unterschiedlichen Benetzungsverhalten verschiedener Stoffe. Physikalische Grundlage ist die unterschiedliche Oberflächenstruktur der Druckplatte. Die druckenden Teile der Platte sind lipophil, sie ziehen Öle an und stoßen Wasser ab, nehmen daher die Farbe auf. Der nicht druckende Teil der Platte ist hydrophil, zieht also Wasser an. Die so zuvor mit Wasser benetzten Teile nehmen daher keine Farbe auf, sondern nur der lipophile, druckende Teil. Indirektes Druckverfahren bzw. der Begriff Offset bedeutet, dass nicht direkt von der Druckplatte auf Papier gedruckt wird, sondern die Farbe erst über eine weitere Walze, den Gummituchzylinder, übertragen wird.

Geschichte

Der moderne Offsetdruck ist eine Weiterentwicklung der 1796 von Alois Senefelder erfundenen Lithografie, ebenfalls ein Flachdruckverfahren. Dabei wurden Steinplatten als Druckformen verwendet. Sowohl die Papierzuführung als auch die Abnahme nach dem Druck erfolgte manuell. Im Laufe der Jahre wurden statt der Steinplatten biegsame Metallplatten, meist Zinkplatten, als Druckformen benutzt. Beim Bedrucken von Blechtafeln, z.B. bei Konservendosen, ergab sich die Schwierigkeit, dass von den Zinkplatten nicht auf Metall (hart auf hart) gedruckt werden konnte. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein elastischer Gummizylinder zwischengeschaltet. Hierdurch entstand der indirekte Flachdruck, beziehungsweise der indirekte Gummidruck, der später in den Offsetmaschinen angewendet wurde. Heute wird die ursprüngliche Lithografie nur noch im künstlerischen Bereich genutzt. Im Englischen sind aber „lithography“ und „lithographic printing“ nach wie vor gleichbedeutend mit Offsetdruck.

Die Erfinder des Offsetdrucks für das Bedrucken von Papier sind Ira W. Rubel in Rutherfort, (New Jersey, USA) und Caspar Hermann (Deutschland). Zu Anfang des 20. Jahrhunderts beschäftigten sie sich damit gleichzeitig, aber unabhängig voneinander. Das von ihnen entwickelte Verfahren hat den traditionsreichen Buchdruck in relativ kurzer Zeit verdrängt. 1907 wurde die erste Offsetdruckmaschine von der Firma C.G. Röder in Deutschland in Leipzig aufgestellt. 1912 wurde die erste Rotationsoffsetmaschine durch die Vogtländische Maschinenfabrik mit Unterstützung von Caspar Hermann gebaut.

Heute werden rund zwei Drittel aller weltweit hergestellten Drucksachen im Offsetverfahren produziert. Der Offsetdruck wird zur Produktion von Zeitschriften, Tageszeitungen, Versandhauskatalogen, Magazinen und Verpackungen, sowie für großformatige Plakate eingesetzt.

Druckformherstellung

Bogenoffset-Druckmaschine mit 5 Druckwerken - HEIDELBERG Speedmaster CD 102
Rollenoffset-Druckmaschine, Fabrikat Albert C101
Bogenoffset-Maschine ROLAND Favorit RF01
Einfarben-Bogenoffset-Maschine ROLAND Favorit RF01

Vor dem Druck muss die Druckform erstellt werden. Dieses Verfahren wird als Reproduktion bezeichnet und beinhaltet die Übertragung von Bildern, Texten und Strichzeichnungen auf die Druckplatte. Früher erfolgte dieser Vorgang manuell über Film und Montagefolien, heute überwiegend über Computer to Plate, das bedeutet vom Computer direkt auf die Platte. Die Druckformherstellung im Offsetdruck ist einfacher, schneller und preiswerter als die einer Hochdruckplatte oder eines Tiefdruckzylinders. Die üblichen Druckträger des Offsetdrucks sind Monometallplatten aus Zink oder Aluminium mit einer Stärke von 0,1 bis 0,5 mm. Sie werden für Aufträge mit einer Auflage von bis zu 100.000 Exemplaren verwendet, können durch Einbrennen auch für höhere Auflagen verwendet werden. Diese Zink- oder Aluminiummetallplatten haben die Bi- oder Trimetallplatten abgelöst, die aus Kupfer, Stahl und Chrom bestanden.

Bedruckstoff und Druckfarbe

Der Transport der Druckfarbe und des Feuchtmittels auf die Druckform erfolgt durch Walzen des Farbwerkes bzw. des Feuchtwerkes der Druckmaschine. Der erste Zylinder trägt die Druckplatte, während der zweite Zylinder mit dem Gummituch bespannt ist. Der dritte Zylinder ist der Gegendruckzylinder. Die Papierbahn verläuft zwischen dem zweiten und dritten Zylinder.

Technologiebedingt wird der Bedruckstoff auch befeuchtet. Das dadurch hervorgerufene Quellen des Druckpapiers kann zu unerwünschten Dimensionsänderungen führen. Der Bedruckstoff sollte staubarm sein, da sonst das Gummituch beim Druck verunreinigt wird. Bei der Verarbeitung rauer Papiersorten können gute Ergebnisse erzielt werden.

Meist wird das CMYK-Farbmodell (Cyan-Magenta-Yellow-Key bzw K für Kontrast = Schwarz) eingesetzt, wobei für jede Farbe eine Druckplatte benötigt wird. Mit diesen vier Farben kann ein großer Teil der Farben des Farbraums gedruckt werden. Der Farbton dieser Farben ist in der ISO 2846 definiert. Für Farben, die nicht mit CMYK-Farben gedruckt werden können (Gold, Silber, reflektierende Farben, Farben außerhalb des Farbraumes) oder nicht gedruckt werden sollen, wie die eines Firmenlogos, gibt es noch verschiedene standardisierte Farbpaletten wie etwa HKS-Farbfächer oder Pantone (Volltonfarben). Um mit dem Offsetdruck ein spezielles Regenbogenmuster zu erreichen, wird auch der Irisdruck eingesetzt.

Färbender Bestandteil der Offsetdruckfarbe ist das Farbmittel, genauer das unlösliche Pigment. Die unbunten oder schwarzen Pigmente sind größtenteils anorganisch, für Buntpigmente werden fast ausschließlich organische Pigmente oder Farblacke eingesetzt.

Offsetdruckfarben sind pastös und haben eine Viskosität von 40 bis 100 Pa s. Das Einfärben der Druckform erfolgt mittels Farbauftragwalzen. Damit nur die druckenden Teile die Farbe aufnehmen, muss die Druckform zunächst von Feuchtauftragswalzen angefeuchtet werden. Maschinen mit mehr als vier Farbwerken erlauben den Druck einer zusätzlichen Schmuckfarbe an der Maschine. Zusätzliche spezielle Werke können für die Inline-Veredelung mit verschiedenen Lackarten eingesetzt werden.

Formate

Tabelle I: Klassifizierung von Offsetdruckmaschinen
Klasse Format DIN-Format
2 390 mm × 280 mm A4-Überformat
3 360 mm × 520 mm A3-Überformat
4 460/480 mm × 640/650 mm A2-Überformat
I 520 mm × 720 mm B2-Überformat
III 640 mm × 915 mm A1-Überformat
IIIb 720 mm × 1020 mm B1-Überformat
IIIb 750 mm × 1050 mm B1-Überformat
V 890 mm × 1260 mm A0-Überformat
VI 1000 mm × 1400 mm B0
VII 1100 mm × 1600 mm B0-Überformat
VIIb 1200 mm × 1620 mm B0-Überformat
VIII 1320 mm × 1850 mm
X 1510 mm × 2050 mm
Tabelle II: Formate von Zeitungsdruckmaschinen
Format Satzspiegel Papierformat
Berliner Format 278 mm × 430 mm 315 mm × 470 mm
Rheinisches Format 325 mm × 487 mm 360 mm × 530 mm
Nordisches Format 371 mm × 528 mm 400 mm × 570 mm

Druckmaschinen

Nach der Art des zugeführten Papiers werden Bogenoffset und Rollenoffset unterschieden. Beim Bogenoffsetdruck werden Bogen und beim Rollenoffsetdruck werden Papierbahnen bedruckt. Bogenoffset eignet sich für kleine und mittlere Auflagen und kommt daher vorwiegend im Akzidenz-, Bücherdruck sowie für Etiketten, Verpackungen und Kartonagen zum Einsatz. Beim Rollenoffset kommt das Papier direkt von einer großen Rolle. Es kommt vorwiegend bei großen und sehr großen Auflagen zum Einsatz, zum Beispiel beim Zeitungs-, Katalog- und Telefonbuchdruck oder Werbebeilagen, -wurfsendungen sowie bei der Produktion von Taschenbüchern. Rollenoffsetdruck wird aber auch für Formular- und Etikettendruck eingesetzt. Dann sind die Rollen, die den Bedruckstoff Papier zuführen, nicht ganz so groß.

Im Bogenoffset werden die Maschinen nach so genannten Formatklassen unterschieden (Tabelle I):

1. Maximale Bogenformate: Druckmaschinenhersteller „denken“ in den Formatklassenbezeichnungen der linken Tabellenspalte. Dieser Code steht für die Maße der mittleren Spalte, die die maximalen Druckbogenformate angeben. Aus technischen Gründen ist der Druckbogen nie bis zum Rand bedruckbar, d.h. das „maximale Bogenformat“ ist immer etwas größer als das „maximale Druckformat“.

2. ISO-216-Formate: Der Drucksachenmarkt verständigt sich stattdessen über die A- und B-Formate der rechten Tabellenspalte.

3. Seitenanzahl: Der englischsprachige Markt kennzeichnet die Formate außerdem nach Anzahl der Standard-Papierformat-Seiten, die sich auf einer Druckbogenseite unterbringen lassen. Beispielsweise eine Maschine im „Mittelformat“ IIIb kann acht Seiten im Standardformat Letter oder ISO 216 A4 (DIN A4) drucken („8-up format“) – ungeachtet dessen, dass es zusammen mit der Bogenrückseite 16 Seiten sind. Wegen der unterschiedlichen zu Grunde gelegten Standardformate werden im amerikanischen und asiatischen Markt Maschinenformate verkauft, die leicht von den europäischen abweichen.

Rollenoffset-Druckmaschine, Fabrikat Albert C101

Im Rollenoffsetdruck wird nach den folgenden Formaten unterschieden:

1. Bahnabschnittformat: ergibt sich aus Rollen- bzw. Papierbahnbreite und Papierbahn-Abschnittlänge, die vom Zylinderumfang abhängt; das Abschneiden erfolgt im nachgeschalteten Falzapparat.

2. Stehendes/liegendes Format: Unter optimaler Formatausnutzung innerhalb des jeweiligen Bahnbreite-Abschnittlänge-Verhältnisses lassen sich die Längskanten (Bundstege) der Standardseiten im Bezug zur Zylinderachse entweder parallel (liegend) oder um 90° gedreht (stehend) anordnen.

3. Produktumfang: Stehende/liegende Seiten haben einen Einfluss darauf, wie viele Seiten ein gefalztes Exemplar umfassen kann, das in einer Maschinensektion gedruckt wird. Da auch mehrere Sektionen hintereinander geschaltet sein können, wodurch mehrere Bahnen zu einem Produkt vereinigt werden können, wird oft auch der Produktumfang der gesamten Anlage genannt, z.B. 48-, 72- oder 96-Seiten-Anlage.

4. Zeitungsformat: Die Produkte im Zeitungsdruck haben historische Formate, z.B. das Rheinische, Nordische oder Berliner Format (Tabelle II). Hinzu kommt eine Unterscheidung ähnlich der stehenden und liegenden Produktion. So werden traditionelle großformatige Zeitungen in der Produktionsart Broadsheet gedruckt, moderne magazinformatartige in der Produktionsart Tabloid.

5. Druckplattenanzahl: Zeitungsdruckmaschinen werden auch nach der Anzahl der Druckplatten eingeordnet, die sich auf dem Plattenzylinder einspannen lassen.

Bogenoffset

Einfarben-Bogenoffset-Maschine ROLAND Favorit RF01

Im Bogenoffsetverfahren können bis zu 18.000 Bogen pro Stunde gedruckt werden. Aus einem Stapel wird im ersten Aggregat Bogenanleger ein Schuppenstrom gebildet. Der Schuppenstrom wird über den Bändertisch in den Anlegtisch (Anlagetisch) an den Anlegmarken (Vordermarken, Deckmarken, Seitenmarken) ausgerichtet. Dann läuft der Bogen durch die Druckwerke bis zum Bogenausleger (Bogenauslage) und wird dort in Stapelform abgelegt.

Mehrfarbenmaschinen erlauben den Nass-in-Nass-Druck. Das Papiergewicht sollte nicht über 700 g/m² betragen. Es gibt Bogenoffset-Maschinen von der Einfarben- bis heute maximal 16-Farbenmaschine.

Um das Verkleben des Stapels im Bogenausleger zu verhindern, kann Druckbestäubungs-Puder eingesetzt werden. Dazu werden Puderapparate verwendet. Eine Alternative ist – sofern die Maschine über einen IR- und Heißlufttrockner verfügt – das Inline-Überdrucken mit Dispersionslack. Dadurch sind die Drucke auch schneller weiterverarbeitbar, zudem werden die nachfolgend verwendeten Weiterverarbeitungsmaschinen nicht durch Puder verunreinigt.

Wendevorrichtung

Maschinen mit mindestens zwei Farben können mit einer Wendevorrichtung ausgestattet sein, die den Bogen automatisch in der Maschine umstülpt, wodurch dieser in einem Druckgang auf beiden Seiten bedruckt wird.

Rolle-Bogen-Anleger und Non-Stop-Einrichtungen

Des weiteren gibt es ab einer Achtfarbenmschine mit Wendung einen Rolle-Bogen-Anleger. Das Papier wird direkt von der Rolle in die Anlage geführt und dort auf das Format geschnitten, bevor es auf den Anlagetisch läuft und bedruckt wird. Bei einer kontinuierlichen Bedruckstoffversorgung vor der Bogenanlage rechnet sich eine Non-Stop-Einrichtung in der Auslage. Wenn der Stapel voll ist, wird einfach ein sogenannter Rechen zwischen die Bogen gesteckt, und der Stapelwechsel in der Auslage findet bei voller Geschwindigkeit und ohne Unterbrechung statt. Non-Stop-Einrichtungen findet man auch am Anleger, und zwar an Maschinen, die für den Kartondruck ausgerüstet sind.

Rollenoffset

MAN Roland Druckmaschine
Satellitendruckwerk: Die Farbwerke 1 sind um einen Druckzylinder 3 angeordnet

Im Rollenoffsetverfahren werden bis zu 75.000 Abschnitte pro Stunde gedruckt. Dabei wird die Papierbahn von einer Rolle abgewickelt. Der Rollenwechsel bei größeren Anlagen erfolgt fliegend. Bei laufender Maschine wird an das Ende der Papierbahn die Bahn der neuen Rolle angeklebt und ermöglicht somit den Fortdruck ohne Pause.

Der Rollenoffsetdruck ist mit modernen Druckmaschinen ab einer Auflage von etwa 50.000 Drucken wirtschaftlich rentabel. Im Rollenoffsetdruck können die Schön- und Widerdruckseite in hintereinander geschalteten Druckwerken gleichzeitig bedruckt werden. Denn Maschinen sind Falzaggregate angegliedert. Da hier die Geschwindigkeit des Herstellungsprozesses erheblich höher ist als im Bogenoffsetdruck, sind die meisten Illustrationsdruckmaschinen zusätzlich mit einem Heißlufttrockner ausgestattet.

Weiterentwicklungen

Wasserloser Offsetdruck

Seit den 1980er Jahren gewinnt der wasserlose Offsetdruck an Bedeutung. Dabei wird unter Verwendung spezieller Farben und mit Hilfe besonderer Plattenbeschichtungen ohne Feuchtmittel gedruckt. Wegen der geringeren Durchfeuchtung des Papiers sind feinere Druckraster und eine präzisere Farbführung möglich. Das Verfahren wurde in den 1960er Jahren auch Driography genannt.

UV- und Hybrid-Druck

Eine Sonderform des Offsetdrucks stellt die UV-Technologie dar. Diese Verfahren setzt Druckmaschinen mit UV-Trocknung ein und bietet die Möglichkeit, auf Polyester, PVC, PET, PC, Metallicfolie, Vinyl und andere geschlossene Oberflächen zu drucken.

Für den UV-Druck werden spezielle, uv-härtende Druckfarben eingesetzt, die im Vergleich zu konventionellen Druckfarben keine Lösemittel enthalten. Basisbestandteile der UV-Druckfarben sind Mono-, Oligomeren und Fotoinitiatoren. Durch die Bestrahlung mit speziellen UV-Lampen wird durch die Fotoinitiatoren eine Polymerisation innerhalb der Druckfarbe ausgelöst, so dass die frisch aufgedruckte Schicht blitzartig eine harte Oberfläche ausbildet. UV-Farben gibt es auch in Wasserlos-Formulierungen.

Sowohl die UV-Farben als auch die dafür nötigen Reinigungsmittel erfordern eine so genannte UV-Ausstattung der Druckmaschine. Neben den UV-Strahlern für die Farbschichthärtung sind damit vor allem Farbwalzen und Gummitücher gemeint, deren Gummimischung andere chemische Beständigkeitseigenschaften (keine Quellung) aufweisen muss als beim Druck mit konventionellen Farben. Es besteht allerdings die kompromissbehaftete Möglichkeit, solche Gummimaterialien zu wählen, dass im so genannten Wechsel- oder Mischbetrieb, also wechselweise mit konventionellen und UV-Farben, produziert werden kann.

Eine Weiterentwicklung des UV-Drucks ist der Hybrid-Druck. Hierbei wird die Möglichkeit des Mischbetriebs vereinfacht. Die Maschinen mit Hybrid-Ausstattung sind in der Regel mit fünf oder sechs Druckwerken und einem Inline-Lackierwerk ausgestattet. In Europa können Hybrid-Farben teilweise zertifiziert sein, die sowohl auf konventionelle Weise als auch durch UV-Strahlung trocknen können. Trotzdem ist außer den UV-Strahlern keine spezielle UV-Ausstattung nötig. Der Hybrid-Druck eignet sich vor allem für den mit Matt-Glanz-Effekten veredelten Druck.

Digitaler Offsetdruck

Dieser Begriff trifft weniger auf Bogenoffsetmaschinen zu, in die Computer-to-Plate-Vorrichtungen integriert sind, sondern vielmehr auf elektrofotografische Digitaldruck-Verfahren, die Toner verwenden, der ähnlich pastös wie Druckfarbe ist und der – genauso wie im Offsetdruck – indirekt über ein Gummituch aufgetragen wird. Vorgestellt wurde das Verfahren 1993 von der Firma indigo, die heute zu Hewlett-Packard gehört. Gummituch und "Flüssigtoner", auch ElektroInk genannt, erlauben eine Druckqualität nahe der des klassischen Offsetdrucks.

Mittlerweile gibt es auch Digitaldruckmaschinen von Océ, Canon, Konica-Minolta, Sharp und Xerox, die Trockentoner (pulverartigen Toner) indirekt aufs Papier auftragen, um damit Schön- und Widerdruck in einer einzigen Druckeinheit realisieren zu können. Bisher waren dazu zwei nacheinander geschaltete Druckeinheiten nötig, weil die harten, empfindlichen Fotoleitertrommeln, die den Toner direkt übertragen haben, nicht gegeneinander abrollen können, ohne Schaden zu nehmen.

Merkmale des Druckes

Ein im Offsetdruck hergestelltes Druckerzeugnis lässt sich an bestimmten Merkmalen erkennen. Es fehlen jegliche Schattierungen oder Prägungen auf der Rückseite des bedruckten Bogens, wie sie zum Beispiel im Hochdruckverfahren üblich sind. Es sind zudem keine Quetschränder wie im Hochdruck zu erkennen, da der Offsetdruck ein Flachdruckverfahren ist.

Wirtschaftliche Anwendung

Bogenoffset: 1000 bis 50.000 Exemplare/ Auftrag Rollenoffset: 50.000 bis 100.000 Exemplare/ Auftrag

Mittlerweile gibt es auch Schmalbahndruckmaschinen (im translativen Verfahren) z.B.für Haftetiketten, die auch in Kleinauflagen ab 5.000 Exemplare wirtschaftlich eingesetzt werden.

Der Umfang des Printprodukts beträgt 32 Seiten, darüber wird wirtschaftlich zum Tiefdruck gewechselt. Eine direkte Konkurrenz zwischen Tief- und Offsetdruck besteht bei Zeitschriften mit einer Auflagenhöhe von 750.000 Exemplaren/ Ausgabe.

Siehe auch

Literatur

Commons: Offset printing – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • Helmut Kipphan: Handbuch der Printmedien. 1. Auflage, Springer Verlag, Heidelberg 2000, ISBN 3-540-66941-8
  • Helmut Teschner: Offsetdrucktechnik : Informationsverarbeitung, Technologien und Werkstoffe in der Druckindustrie. Fachschriften-Verlag, Fellbach 1997, ISBN 3-921217-14-8.
  • Wolfgang Walenski: Der Rollenoffsetdruck : Geschichte, moderne Technik, Materialien. Fachschriften-Verlag, Fellbach 1995, ISBN 3-931436-01-2
  • Bernhard Laufer: Basiswissen Satz, Druck, Papier. Verlag Buchhändler heute, Düsseldorf 1984, ISBN 3-920514-19-X
  • Dieter Liebau und Hugo Weschke: Polygraph Fachlexikon der Druckindustrie und Kommunikationstechnik. Polygraph Verlag, Frankfurt am Main 1997.
  • Hans Jürgen Scheper: Prüfungswissen Drucktechnik. Verlag Beruf und Schule, Itzehoe 2005, ISBN 3-88013-623-8
  • Harald Küppers. Schnellkurs Farbenlehre. Möglichkeiten der Bildreproduktion mit Unbuntaufbau oder Buntaufbau. DuMont Literatur und Kunst Verlag, Köln 2005. ISBN 3-8321-7640-3
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