Drucktechniken

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Tiefdruck

Im Tiefdruck verwendet man Druckformen, bei denen die druckenden Teile vertieft sind. Als Druckoberfläche dient ein geschliffener Metallzylinder, auf dem sich winzige Einkerbungen befinden. Diese Vertiefungen stellen ein Abbild der zu druckenden Vorlage dar. Der Zylinder ist teilweise in ein Becken mit flüssiger Druckfarbe auf Lösungsmittelbasis versenkt. Während der Drehung wird die Walze mit Druckfarbe versehen. Ein Stahlschaber, die Rakel, fährt über die gesamte Länge der Walze und wischt dabei die Farbe von der geschliffenen Oberfläche, so dass nur in den Vertiefungen Druckfarbe zurückbleibt. Die Farbe wird danach sofort auf sich bewegende Papierbahnen übertragen, die unter großem Druck auf die Walze gepresst werden.

Tiefdruckzylinder sind aus Stahl und besitzen eine dünne Oberflächenschicht aus galvanisch aufgebrachtem Kupfer. Die Vertiefungen können chemisch eingeätzt oder elektronisch eingraviert werden. Danach überzieht man sie nach einem galvanischen Verfahren mit einer dünnen Chromschicht und erhält so eine harte Oberfläche für die Rakel. Die Einkerbungen sind mit unterschiedlicher Tiefe in die Kupferschicht eingebracht, wobei jede Kerbe beim Druckvorgang einen winzigen Farbpunkt auf das Papier überträgt. Die variierenden Tiefen der Kerben bewirken unterschiedliche Helligkeitsstufen der Farbpunkte.

Beim Farbdruck werden einzelne Zylinder für die Druckfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz verwendet. Jede Walze sitzt in einer getrennten Druckeinheit. Die Bahn wird über Rollen von einer Einheit zur nächsten transportiert und erreicht dabei eine Geschwindigkeit von fast 900 Metern pro Minute. Nachdem jede Farbe gedruckt ist, durchläuft die Bahn einen Trockner, wo man die Lösungsmittelbasis der Druckfarbe verdampft. Das Lösungsmittel wird zurückgewonnen oder zur Energiegewinnung verbrannt. Einige Tiefdrucksysteme verwenden Druckfarben auf Wasserbasis.

Da die Herstellung eines Satzes Tiefdruckzylinder sehr teuer ist, setzt man sie nur bei Arbeiten mit langer Laufzeit ein (Millionen von Reproduktionen). Beispiele dafür sind monatlich in großer Auflage erscheinende Zeitschriften, Versandhauskataloge und Verpackungen. Tiefdruck wird auch bei der Vervielfältigung von Strukturen und Mustern auf Dekorationsmaterialien eingesetzt. Ein Großteil der nachempfundenen Holzmaserungen auf billigen Möbeln wird z. B. im Tiefdruck erstellt.

Der Prägedruck ist ein besonderes Tiefdruckverfahren, bei dem gravierte Rotationsdruckoberflächen aus Stahl zum Druck von Währungen, Anleihepapieren, Aktienzertifikaten und von Geschäftspapieren hoher Qualität verwendet werden. Dabei erfolgt die Druckfarbenübertragung direkt von eingravierten Vertiefungen der Druckoberfläche auf Papierbögen. Der Prägedruck ist besonders für die Reproduktion von Kunstvorlagen geeignet, die aus dünnen Linien und kleinen Farbflächen bestehen. Zur Reproduktion von photographischen Vorlagen oder zum Druck großer ungebrochener Farbflächen kann das Verfahren nicht eingesetzt werden. Die Verwendung von Pastenfarbe und die stark vertieften Druckoberflächen geben dem Prägedruck eine charakteristische erhabene Struktur. (Man kann pulverisierte Kunstharze auf frisch gedruckte lithographische oder Typendruckfarben warmverschweißen und so kostengünstiger herstellen. „Geprägte” Visitenkarten werden deshalb häufig auf diese Weise erstellt.)

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Siebdruck

Der Siebdruck ist ein wichtiges Verfahren bei der Herstellung von Fertigartikeln wie z. B. Schmuckpaneele, gedruckte Leiterplatten, berührungsempfindliche Sensoren, Kunststoffbehälter und bedruckte Kleidungsstücke. Früher bezeichnete man den Siebdruck auch als Seidendruck, weil er mit Druckschablonen auf Seidenbasis arbeitete. Die Schablonen für den kommerziellen Siebdruck werden gewöhnlich photomechanisch erstellt. Dabei spannt man einen dünnen synthetischen Textilstoff oder ein Metallgitter über einen rechteckigen Rahmen und überzieht die gesamte Oberfläche mit einem Photopolymer. Durch Belichtung über ein Filmpositiv erhärtet das Photopolymer an den Stellen, die nicht drucken sollen. Danach wäscht man das unbelichtete Material weg und erhält so die Öffnungen der Schablone. In der Druckmaschine wird die Schablone auf die zu bedruckende Oberfläche gepresst. Dabei drückt ein Gummiquetscher die Druckfarbe durch die Schablonenöffnungen.

Siebdruckmaschinen gibt es von kleinen handbetriebenen Geräten, z. B. für kleinauflagige Arbeiten wie das Bedrucken von T-Shirts und Flaggen, bis hin zu großen Maschinen mit Einzeleinzug für vielfarbige kommerzielle Anwendungen in großer Auflage. Mit dem Verfahren lassen sich feine Details auf praktisch jeder Oberfläche abbilden, darunter Papier, Kunststoff, Metall und dreidimensionale Oberflächen.

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Elektronische Druckverfahren

Alle oben besprochenen Verfahren verwenden eine fixierte Druckoberfläche, die in jedem Arbeitsgang der Maschine das gleiche Druckfarbenmuster überträgt. Durch einfache physikalische Mechanismen der Farbübertragung können diese Verfahren mit hohen Geschwindigkeiten ablaufen. Die Herstellung der Druckplatten, ihre Montage auf der Maschine und das Laufen der Maschine, bis sie in Register ist (richtig eingestellt) und die Farben stimmig sind, verursacht so hohe Kosten, dass für ein wirtschaftliches Arbeiten lange Maschinenlaufzeiten notwendig sind. Bei Druckarbeiten kurzer Laufzeiten – besonders wenn die Vorlagen stark variieren – sind elektronische Verfahren wirtschaftlicher.

6.1

Elektrophotographischer Druck

Die modernen Bürokopiergeräte arbeiten mit einer Druckoberfläche, die sich sofort durch Photographieren oder durch optisches Abtasten eines Originals erstellen lässt. Die Oberfläche ist mit einem photoleitfähigen Material überzogen, das je nach Verfahren unterschiedlich sein kann. Man unterscheidet Zinkoxid-Elektrophotographie (Zinkoxidpulver) und die Xerographie (Selenpulver). Die Stellen auf der Oberfläche, die in einem Fotoapparat oder durch einen Laserstrahl belichtet werden, werden leitfähig und verlieren ihre Ladung. Die übrigen Stellen behalten ihre Ladung und ziehen anders geladene Farbstoffteilchen (Toner) an. Anstelle von mechanischem Druck übertragen elektrostatische Kräfte den Toner auf einen Bogen Papier oder Kunststoff. Da dieser Vorgang für jede Kopie wiederholt werden muss, ist das Verfahren zwar für großauflagige Druckarbeiten zu langsam und zu kompliziert, aber zum Einsatz in den meisten Bürosystemen gut geeignet. In kleinen Auflagen lassen sich jedoch mit einigen elektrostatischen Druckern Farbvorlagen reproduzieren, die in ihrer Qualität der Offsetlithographie nahe kommen.

6.2

Tintenstrahldruck

Über eine computergesteuerte Reihe von Tintendüsen lassen sich Vorlagen auf sich bewegenden Papierbögen oder -rollen abbilden. Einfache Tintenstrahldrucker werden laufend für Druck sich häufig ändernder Informationen eingesetzt, wie Verfallsdaten auf Lebensmittelverpackungen oder Adressaufkleber für Versandstücke, und sind manchmal am Ende einer konventionellen Druckanlage installiert. Hoch entwickelte Farbtintenstrahldrucker können Reproduktionen von Lithographiequalität in extrem kurzer Zeit erstellen.