Offsetdruck

mini| Vereinfachter Bau einer Druckmaschine für den konventionellen Offsetdruck Der Offsetdruck (von ‚absetzen‘ oder ‚abgesetzt‘ im Sinne von ‚übertragen‘) ist ein indirektes Flachdruckverfahren und die am weitesten verbreitete Drucktechnik im Bücher-, Zeitungs-, Werbe- und Verpackungsdruck. Bei indirekten Druckverfahren kommen die Druckplatte und der Druckträger nicht miteinander in Berührung. Die Farbe wird erst auf einen Gummituchzylinder und dann auf den Bedruckstoff übertragen. So wird die Druckplatte geschont, und es kann eine breite Palette von Bedruckstoffen bedruckt werden, beispielsweise Papier, Karton, Kunststoff(folien), Glas und Keramik, Bleche und durch den wasserlosen Offsetdruck auch DVDs.

Funktionsprinzip des Offsetdrucks mini|Schema des Plattenprozesses auf einer Flachdruckplatte im konventionellen Offsetdruck

Druckende und nichtdruckende Stellen liegen beim Offsetdruck in einer Ebene. Die druckenden Elemente auf der Druckplatte – also Rasterpunkte, Linien oder Flächen – sind so präpariert, dass von ihnen Wasser abperlt (hydrophob). Die bildfreien Teile wiederum sind so vorbereitet, dass Wasser hier festgehalten wird (hydrophil).

Die Druckplatte wird mit jeder Umdrehung des Zylinders von Feuchtwalzen zunächst befeuchtet, dann von den Farbwalzen mit Farbe versehen. Die Bereiche, die zuvor Wasser angenommen haben, bleiben farbfrei, auf dem Papier also weiß. Die anderen hingegen nehmen Farbe an. Das sind später auf dem Bedruckstoff alle farbtragenden Elemente wie beispielsweise Texte, Linien oder Rasterpunkte.

Die Druckplatte besteht in der Regel aus Aluminium, dessen Oberfläche eloxiert ist. Die farbtragenden Stellen werden beispielsweise durch ein Fotopolymer gebildet. In den bildfreien Stellen hingegen wird durch die eloxierte Oberfläche das Feuchtmittel gehalten. Sobald genügend Feuchtmittel angeboten wird, versperrt diese dünne Wasserschicht der Farbe den Zugang zu den bildfreien Stellen. Ohne Feuchtmittel nimmt die gesamte Plattenoberfläche Farbe an; „die Platte tont vollflächig“, sagt man im Druckhandwerk.

Im Offsetdruck erzeugte Produkte lassen sich vor allem durch folgende Merkmale erkennen: Einen randscharfen Ausdruck ohne Quetsch- oder ausgefranste Ränder sowie eine glatte Papierrückseite ohne Prägungen oder Schattierungen. Rollenoffset-Heatset-Drucke weisen zusätzlich eine typische Papierwelligkeit (parallel zur Faserrichtung) und einen gleichförmigen Glanz (Speckglanz) auf.

Im Offsetdruck können keine echten Halbtöne gedruckt werden (wie auch im Hoch- und Siebdruck, im Gegensatz zum Tiefdruck). Es gilt: Farbe oder keine Farbe. Daher müssen Bilder, Zwischentöne oder Farbnuancen mit Hilfe simulierter Halbtöne wiedergegeben werden. Dies geschieht durch Aufrasterung in periodischen (autotypischen AM-) oder nichtperiodischen (stochastischen FM-, Zufalls-) Rastern.

Farbdruck Aus den drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb (Fachsprache: Yellow) sowie Schwarz (Fachsprache: Tiefe oder Key) für den zusätzlichen Kontrast lassen sich auf dem Papier viele Farbtöne darstellen. Eine Maschine für den Vierfarbdruck besteht daher aus vier Druckwerken. Werden Schmuckfarben gedruckt, benötigen diese je ein eigenes Druckwerk. In Mehrfarbendruckmaschinen stehen vier oder mehr Druckwerke hintereinander und bedrucken jeden Bogen nacheinander. Häufig folgen noch weitere Werke zum Lackieren (überdrucken mit farbloser, klarer Lackschicht), für Effektfarben (Metallic oder Perlmutt), speziellen Schmuckfarben (Firmenfarben) oder zum Prägen oder Stanzen noch in derselben Druckmaschine.

Geschichte und Entwicklung des Offsetdrucks Der Offsetdruck ist eine Weiterentwicklung der 1796 von Alois Senefelder erfundenen Lithographie (auch: Steindruck). Der Bühnenautor Senefelder suchte damals nach einem kostengünstigen Vervielfältigungsverfahren für seine Notenblätter. Zunächst stellte er Hochdruckformen aus Kalkstein für seine Abzüge her, indem er die druckenden Stellen mit Fetttusche abdeckte und die zeichnungsfreien Stellen mit einer leicht sauren Lösung von Gummiarabikum in die glatte Steinoberfläche ätzte. Durch das Benetzen der frisch angeätzten bildfreien Stellen mit Wasser wurden diese nicht von der Farbe überzogen und somit lediglich die gefetteten Bildstellen eingefärbt. Dies machte ein Ätzen zur Hochdruckform überflüssig. Mit der Entdeckung hatte er den Grundstein für das Flachdruckprinzip gelegt, auf dem auch der heutige konventionelle Offsetdruck basiert. In den darauffolgenden Jahren entwickelte er seine Erfindung weiter und konstruierte zunächst die sogenannte „Stangenpresse“ und anschließend die Zylinderpresse, die das Bedrucken von Papierbogen mittels Steinplatte und Gegendruckzylinder ermöglichte.

Mit Einführung der Zinkplatte konnte Ende des 19. Jahrhunderts der sich langsam hin und her bewegende Stein durch einen rotierenden Zylinder mit aufgespannter Metallplatte ersetzt werden. Der hieraus weiterentwickelte Offsetdruck wird zwei Erfindern unabhängig voneinander zugeschrieben: dem Amerikaner Ira W. Rubel und dem in den USA lebenden Immigranten Cašpar Hermann. Beide konstruierten um 1904 indirekt – das heißt von der Druckplatte über einen Gummituchzylinder auf den Papierbogen – druckende Maschinen. Nach seiner Rückkehr nach Deutschland im Jahr 1907 plante Hermann zahlreiche Weiterentwicklungen wie zum Beispiel die Rollenoffsetmaschinen. Die Verwirklichung seiner Ideen konnte allerdings erst 1910 zusammen mit der Vogtländischen Maschinenfabrik AG (VOMAG) umgesetzt werden. Die erste fertiggestellte Rollenoffsetmaschine wurde daraufhin 1912 in Leipzig vorgeführt.

Maschinentypen des Offsetdrucks Grundsätzlich wird zwischen zwei Offsetdruckmaschinen-Arten unterschieden: Bogenoffsetdruckmaschinen Rollenoffsetdruckmaschinen

Die Bezeichnung dieser Maschinentypen resultiert aus den jeweils eingesetzten Bedruckstoffzufuhrarten. Im Bogenoffset durchlaufen einzelne Bedruckstoffbogen nacheinander die Maschine, während im Rollenoffset die zu bedruckende Bahn von einer Rolle abgewickelt wird. Je nach Einsatzgebiet der Druckmaschinen gibt es viele verschiedene Konfigurationsmöglichkeiten.

Bogenoffset +Formatklassen BogenoffsetmaschinenHelmut Kipphan (Hrsg.): Handbuch der Printmedien. 1. Auflage. Springer, Heidelberg 2000, ISBN 3-540-66941-8, S. 347. Formatklassen Druckformat (ca.) 00 35 cm × 50 cm 01 46 cm × 64 cm 0b 52 cm × 72 cm 1 56 cm × 83 cm 2 61 cm × 86 cm 3 65 cm × 96 cm 3b 72 cm × 102 cm 4 78 cm × 112 cm 5 89 cm × 136 cm 6 100 cm × 140 cm 7 110 cm × 160 cm 8 124 cm × 180 cm 9 140 cm × 200 cm

Der Bogenoffsetdruck bietet hohe Druckqualität und ein breites Produktionsspektrum. Die Einsatzgebiete reichen von einfachen Visitenkarten- und Briefbogenproduktionen bis hin zu hochwertigen und umfangreichen Werbebroschüren, Geschäftsberichten und Katalogen. Je nach Maschinenkonfiguration ist ein Einfarben- oder Mehrfarbendruck, sowie das beidseitige Bedrucken (Schön- und Widerdruck bzw. "Perfecting") in einem Druckgang möglich. Die Unterteilung der Bogenoffsetdruckmaschinen in Formatklassen erfolgt anhand ihrer maximal bedruckbaren Papierformate (siehe nebenstehende Tabelle).

Grundsätzlich bestehen Bogenoffsetmaschinen aus den Baugruppen Anleger, Druckwerk und Ausleger. Der Anleger dient zur Vereinzelung und Zuführung der Druckbogen in das erste Druckwerk. Je nach Ausführung können weitere Druckwerke folgen, welche unter anderem mehrere Zylinder sowie Feucht- und Farbwerk enthalten. Nachdem die Bogen alle Druckwerke durchlaufen haben, gelangen sie in den Ausleger. Dieser dient zur Stapelbildung der bedruckten Bogen. Die schnellsten Druckmaschinen erreichen eine Geschwindigkeit von 18.000 Bogen pro Stunde. Diesen Spitzenwert schaffen bislang vier Hersteller mit insgesamt fünf Modellen.Die schnellsten Bogenoffsetdruckmaschinen, zusammengestellt von dem Druckbranchenportal print.de Die größte Bogenoffsetdruckmaschine KBA 205 hat einen bedruckbaren Bereich von 1490 mm × 2050 mm.Die größten Bogenoffsetdruckmaschinen, zusammengestellt von dem Druckbranchenportal print.de

Anleger Vor Beginn des Druckprozesses muss zunächst ein Stapel Papier in den Anleger der Maschine eingefahren werden. Das Anlagesystem hat dann die Aufgabe, die Bogen zu vereinzeln, vom Anlagestapel auf den Anlagetisch zu transportieren und dem ersten Druckwerk zuzuführen. Je nach Formatklasse der Bogenoffsetmaschine werden entweder Einzelbogenanleger oder Schuppenanleger eingesetzt. Erstere sind bei kleinformatigen Bogenoffsetmaschinen zu finden, deren Bedeutung allerdings mit dem Aufkommen digitaler Drucksysteme erheblich abgenommen hat. Bei den Einzelbogenanlegern wird jeder Bogen zunächst pneumatisch auf dem Anlagestapel vereinzelt, anschließend an der Vorderkante gegriffen, auf den Anlagetisch geführt und von dort dem ersten Druckwerk übergeben. Der darauf folgende Bogen wird erst dann auf den Anlagetisch befördert, wenn der vorherige Bogen an das erste Druckwerk übergeben wurde. Durch immer größere Formate und höhere Druckgeschwindigkeiten stieß man mit diesen Einzelbogenanlegern an mechanische Grenzen. Um einen ruhigen Bogenlauf und höchste Genauigkeit zu erreichen, werden heute bei den großformatigen Mehrfarben-Bogenoffset-Maschinen Schuppenanleger eingesetzt. Diese ermöglichen den gleichzeitigen Transport mehrerer Bogen über den Anlagetisch zum Druckwerk. Durch die schuppenförmige Überlappung hat der Folgebogen einen kürzeren Weg bis zum Druckwerk zurückzulegen. Somit kann ein wesentlich ruhigerer Transport und damit auch höhere Geschwindigkeiten im Vergleich zum Einzelbogenanleger erreicht werden. Anschließend passiert der Bogen die Zieh- und die Vordermarke; dadurch wird er vor dem Übergang in die Druckwerke exakt positioniert.

Druckwerke mini|hochkant 1.34|Schematischer Aufbau einer 4-Farb-Bogendruck­maschine, mit den einzelnen Baugruppen, ihren Komponenten und dem Weg des Bogens durch die Maschine

Jede konventionelle Bogenoffsetmaschine besitzt mindestens ein Druckwerk, das aus Druckform-, Gummituch- und Gegendruckzylinder sowie Farb- und Feuchtwerk besteht. Typischerweise bauen die bedeutenden Druckmaschinenhersteller (wie zum Beispiel Heidelberg, manroland, KBA, Komori) die Mehrfarben-Offsetmaschinen in der sogenannten Reihenbauweise. Dabei besteht jedes Druckwerk aus einem Dreizylinder-System. Dies bedeutet, dass für jede Farbe ein komplettes Werk mit eigenem Platten-, Gummituch- und Gegendruckzylinder existiert. Die Anzahl der Werke bestimmt somit die in einem Durchlauf maximal zu druckende Farbanzahl. Bei Mehrfarben-Maschinen gibt es außerdem Übergabetrommeln zwischen den einzelnen Druckwerken, die den Bogen von einem Werk zum anderen transportieren. Die eingefügte schematische Darstellung einer Bogenoffsetdruckmaschine zeigt zwei Druckwerke in Reihenbauweise mit den jeweils wichtigsten Baugruppen.

Die Farbversorgung erfolgt über die Farbwerke, deren Aufgabe darin besteht, die druckenden Stellen der Druckformen permanent mit der erforderlichen Farbmenge zu versorgen. Die hierbei auf den Bedruckstoff übertragenen Farbschichten haben lediglich eine Dicke von etwa 1 µm (1 µm = 0,001 mm). Die Zufuhr der hochviskosen (sehr zähflüssigen) Farben erfolgt über den Farbkasten, welcher in mehrere Zonen mit einer Breite von 25 mm bis 35 mm unterteilt ist. Über die einzelnen Zonen wird die erforderliche Farbmenge in Umfangsrichtung reguliert, da das Farbprofil eines Druckbogens in der Regel nicht gleichmäßig aufgebaut ist und das Farbangebot somit an das Profil angepasst werden muss. Für jede Zone kann individuell eingestellt werden, wie viel Farbe dem Werk zugeführt werden soll. Der Farbtransport vom Farbkasten bis zum Plattenzylinder, erfolgt durch etwa 15 bis 20 Walzen, die abwechselnd mit hartem Spezialkunststoff und weichem Gummimaterial bezogen sind. Die große Anzahl an Walzen ist unter anderem erforderlich, um einen streifenfreien, gleichmäßigen Farbfilm über die komplette Druckbreite zu erhalten. mini|Schema der zonalen Farbzufuhr bei Bogenoffsetdruckmaschinen