Unter dem Begriff Drucktechnik werden alle Verfahren zur Vervielfältigung von Druckvorlagen zusammengefasst, wie Buchdruck, Offsetdruck, Tiefdruck, Flexodruck, Siebdruck und Digitaldruck. Bei diesen Drucktechniken werden unterschiedliche Verfahren angewandt, um Druckfarben auf einen Bedruckstoff zu übertragen.
Diese Drucktechniken können der Massenfertigung von Druckerzeugnissen durch wiederholte Verwendung einer einzigen Druckvorlage dienen. Diese können als Serienprodukt in der sogenannten „Auflage“ auf einem Markt angeboten werden (siehe Massenmedien).
Grundlagen
Die Vorbereitung dieser Druckform erfolgt in der Druckvorstufe. Die Reproduktionstechnik befasst sich mit der Wiedergabe von Bildern und Texten und erstellt die Druckformen für die verschiedenen Druckverfahren. Bilder werden in den genormten Druckfarben Cyan (Blaugrün), Magenta (Rot), Gelb und Schwarz möglichst originalgetreu wiedergegeben. In einem Maschinenlauf können diese Farben nacheinander gedruckt werden. Beim Druck von Schmuckfarben, zum Beispiel beim Verpackungsdruck, werden fertig gemischte Druckfarben eingesetzt.
Die modernen Druckmaschinen im Offset- und Tiefdruck übertragen die Druckfarbe von einem Druckzylinder auf Bogen oder Bahnen des Bedruckstoffes. Druckmaschinen im Bahnendruck, wie der Rollenoffset und der Rotationstiefdruck, können Geschwindigkeiten zwischen 600 und 900 Metern pro Minute erreichen. Die Maschinen im Bogendruck sind allgemein langsamer, können jedoch Bogen aus Karton, Blech und Kunststoff bedrucken.
Seit den 1950er Jahren haben technische Fortschritte in der Fotografie und ab den 1960er Jahren in der Elektronik die Herstellung der Druckvorlagen tiefgreifend verändert. Mit Hilfe des Computers lässt sich der Reproduktionsprozess heute derartig beschleunigen, dass Texte und Abbildungen innerhalb kurzer Zeit direkt auf die Druckplatte übertragen (Computer to Plate) oder auf den Druckzylinder (Helio-Klischograph) graviert werden.Helmut Kipphan (Hrsg.): Handbuch der Printmedien. Springer Berlin, Berlin 2000, Seite 29 ff., ISBN 3-540-66941-8.
Druckprinzipien mini|Schema Fläche gegen Fläche
Es wird zwischen drei Druckprinzipien unterschieden: Fläche gegen Fläche (flach gegen flach) Zylinder gegen Fläche (rund gegen flach) Zylinder gegen Zylinder (rund gegen rund)
Fläche gegen Fläche Es handelt sich hier um das älteste der drei Verfahren. Bei diesem Prinzip wird das zu bedruckende Material von einer flachen Gegendruckplatte (Tiegel) mit großer Kraft auf eine flache, eingefärbte Druckformplatte gedrückt. Dabei wird die Farbe übertragen. Die Nachteile des Prinzips sind die notwendigen Kräfte bei größeren Flächen und die eingeschränkte Geschwindigkeit. Tiegeldruckpressen (Druckerpressen) arbeiten nach diesem Prinzip.
mini|Schema Zylinder gegen Fläche
Zylinder gegen Fläche Im 19. Jahrhundert entwickelte Friedrich Koenig die Stoppzylinderpresse. Er übertrug damit das Prinzip flach gegen rund der Kupferdruckpresse aus dem Tiefdruck auf den Hochdruck.
Beim Prinzip rund gegen flach erfolgt der Anpressdruck auf den Bedruckstoff durch die Drehbewegung des Druckzylinders über der Druckform. Dabei dreht sich der Zylinder festgelagert um seine Achse, während der Bedruckstoff bei jedem Druckvorgang synchron unter ihm durchbewegt wird (Druckabwicklung). Dadurch ist der Anpressdruck nur innerhalb eines schmalen Streifens, nämlich der „tangentialen“ Kontaktfläche zwischen rundem Zylinder und ebener Druckform wirksam. Auf diese Weise wurden höhere Geschwindigkeiten und größere Formate im Druck möglich, was vor allem für den Zeitungsdruck benötigt wurde.
Zylinder gegen Zylinder mini|Schema Zylinder gegen Zylinder
Hier funktioniert der Druckvorgang über zwei Zylinder. Die runde Druckform wird auf dem Druckzylinder befestigt. Der Bedruckstoff wird über den Gegendruckzylinder entweder als Bogen oder Rolle an den Formzylinder gepresst und so bedruckt.
Durch die nicht unterbrochene Rotation von Zylinder gegen Zylinder ist Abstoppen, Zurückfahren und Wiederbeschleunigen wie bei der schweren flachen Druckform nicht nötig. Der Druckformen-Rücklauf bei Buchdruck-Schnellpressen ist nur bei abgestelltem Druck möglich. Aus physikalischen Gründen ist beim Prinzip rund gegen rund eine wesentliche Steigerung der Umdrehungszahlen bei Rotationsmaschinen möglich. Moderne Druckmaschinen arbeiten sowohl im Bogen- als auch im Rollenbereich nach diesem Prinzip.
Das Prinzip rund gegen rund kann sowohl direkt als auch indirekt erfolgen. Direkte Druckverfahren zeichnen sich dadurch aus, dass das Druckbild direkt von der Druckform auf den Bedruckstoff gebracht wird. Deshalb muss das Druckbild seitenverkehrt auf der Druckform angebracht sein. Beispiele für ein direktes Druckverfahren unabhängig vom Druckprinzip sind der Rakeltiefdruck, der Buchdruck und der Flexodruck.
Im indirekten Druckverfahren wird das Druckbild zunächst auf einen Zwischenträger angebracht. Der Zwischenträger ist flexibel und gibt die Farbe an den Bedruckstoff weiter ab. Aus diesem Grund muss das Druckbild bei einem indirekten Druckverfahren seitenrichtig sein. Beispiele für ein indirektes Druckverfahren sind der Offsetdruck, der Lettersetdruck und der Tampondruck.
Druckverfahren
mini|Schema der Hauptdruckverfahren nach DIN 16500
+Anteil der Druckverfahren am Gesamtumsatz der Druckindustrie in der EU (Stand: 2007) , geomix.at, abgerufen am 19. Juli 2009. Flachdruck Tiefdruck Digitaldruck Siebdruck Hochdruck70 % 12 % 8 % 6 % 4 %
Druckverfahren werden nach den folgenden Gesichtspunkten unterschieden nach dem Verhältnis, in dem Druckelemente zur Druckform stehen, wie Flach-, Hoch-, Tief- und Durchdruck. Nach diesem Merkmal werden die Druckverfahren auch in der DIN 16500 in die Hauptdruckverfahren unterschieden: Hochdruck: Bildstellen der Druckform stehen höher als Nichtbildstellen, zum Beispiel Buchdruck und Flexodruck Flachdruck (siehe auch Lithografie): hier liegen Bildstellen und Nichtbildstellen der Druckform annähernd auf einer Ebene, zum Beispiel beim Offsetdruck Tiefdruck: Bildstellen der Druckform liegen tiefer als Nichtbildstellen Durchdruck: Bildstellen der Druckform bestehen aus den Öffnungen einer Schablone meist auf einem farbdurchlässigen Schablonenträger, einem Sieb aus Kunststoff- oder Metallfäden. Nichtbildstellen sind farbundurchlässig, zum Beispiel Siebdruck und Risographie. nach dem Material der Druckform, zum Beispiel Steindruck, Kupferdruck nach der Bearbeitungsart der Druckform, zum Beispiel manuell beim Holzschnitt oder der Lithografie, chemisch wie bei der Ätzung (Radierung, Klischee) oder fotomechanisch wie beim Lichtdruck nach dem Automatisierungsgrad, zum Beispiel handwerkliche, manuelle, halbautomatische, automatische oder industrielle Druckprozesse nach dem Übertragungsweg: Hier werden direkte von indirekten Druckverfahren unterschieden. Direkte Druckverfahren zeichnen sich dadurch aus, dass das Druckbild direkt von der Druckform auf den Bedruckstoff gebracht wird. Deshalb muss das Druckbild seitenverkehrt auf der Druckform angebracht sein. Beispiele für ein direktes Druckverfahren sind der Rakeltiefdruck, der Buchdruck und der Flexodruck. Im indirekten Druckverfahren wird das Druckbild zunächst auf einen Zwischenträger angebracht. Der Zwischenträger ist flexibel und gibt die Farbe an den Bedruckstoff weiter ab. Aus diesem Grund muss das Druckbild bei einem indirekten Druckverfahren seitenrichtig sein. Beispiele für ein indirektes Druckverfahren sind der Offsetdruck und der Tampondruck.
Hochdruck mini| Beispiel für den Hochdruck mit typischem Quetschrand
Der Buchdruck konnte sich nach der Verbesserung verschiedener Druckvorgänge und Werkzeuge durch Johannes Gutenberg im 15. Jahrhundert schnell verbreiten. Der Buchdruck wird heute als Hochdruck bezeichnet, weil die Druckelemente erhaben auf der Druckform stehen.
Bei den konventionellen Buchdruckmaschinen unterscheidet man grundsätzlich zwischen Tiegeldruckpresse, Zylinder-Druckpresse und Rotationsmaschine. Bei der Tiegelpresse erfolgt der Druck flach/flach, da die flache Druckfläche des Tiegels gegen die flache, meist vertikal in die Tiegeldruckmaschine eingespannte Druckform gepresst wird. Bei der Zylinderdruckpresse wird flach gegen rund gedruckt, das heißt, die flache Form wird beim Druckvorgang in der Regel unter dem runden Druckzylinder durchgezogen. Bei der Rotationsmaschine erfolgt der Druck rund gegen rund, indem der Anpressdruck des Druckzylinders gegen die runde Druckform, das sogenannte „Rundstereo“, erfolgt. Beim Tiegel und bei Zylinderpressen erfolgt der Papiereinzug stets in Einzelbogen, bei den Rotationsmaschinen in der Regel in Bahnen von der Rolle. Allerdings sind im Buchdruck für spezielle Fertigungsanforderungen auch Bogen-Rotationsmaschinen in Gebrauch.
Aus dieser Grundform des Hochdrucks entwickelten sich weitere Druckformen:
Indirekter Buchdruck, Letterset Letterset ist ein indirekter Hochdruck, bei dem die Druckvorlage von einem seitenrichtigen Klischee gedruckt wird. Dieses wird gebogen und auf dem Druckzylinder befestigt. Das Hochdruckklischee überträgt das Druckbild auf ein Gummituch, den sogenannten Gummizylinder, wodurch das seitenverkehrte Abbild entsteht, das ähnlich wie im Offsetdruck, vom Gummituch auf das Papier gedruckt wird. Der Druckvorgang erfolgt jedoch ohne die Verwendung von Wasser, wie dies im Flachdruck nötig ist. Dieser indirekte Buchdruck wird wegen dieser Ähnlichkeit auch als Trockenoffset bezeichnet, er gehört jedoch zu den Hochdruckverfahren. Anwendung findet der indirekte Buchdruck in der Verpackungsindustrie und beim Endlosdruck.
Flexodruck Der Flexodruck ist ein neueres Hochdruckverfahren, bei dem die Druckform aus einer flexiblen Fotopolymerplatte besteht. Anwendungsgebiete des Flexodrucks sind vor allem Verpackungsfolien. Der Flexodruck steht in einem Wettbewerb mit dem Kupfertiefdruck, mit dem aber qualitativ bessere Ergebnisse erzielt werden. Wegen der hohen Druckvorkosten beim Erstellen der Kupferplatte ist dieser für kleine und mittlere Auflagen unwirtschaftlich. Die Effizienz im Flexodruck wird durch die Verwendung von vorgefertigten Endlosdruckformen erheblich verbessert. Es handelt sich hier um speziell entwickelte und auf den Einsatzzweck angepasste Kautschukmischungen, die mit Lösemittelfarben, Wasserfarben oder UV-Farben arbeiten. Nach der Vulkanisation auf dem Trägermaterial (Sleeve) wird das Druckmotiv mittels CO2-Lasers in die Oberfläche graviert. Dieses Verfahren heißt Flexo-Direktgravur.
Tiefdruck mini| Tiefdruckbeispiele mit Sägezahnrändern
Der Tiefdruck ist ein Druckverfahren, bei dem die druckenden Elemente durch chemische oder mechanische Verfahren vertieft auf den Druckformzylinder übertragen werden. Die einzelnen, durch ein gleichmäßiges Rastergitter voneinander abgesetzten Vertiefungen nennt man Näpfchen. Die Näpfchen wurden früher durch Ätzung, heute durch mechanische Gravur mittels kleiner Diamantstichel oder Lasergravur erzeugt. Beim Druckvorgang wird der Druckformzylinder mit relativ dünnflüssiger Druckfarbe eingefärbt und die überschüssige Farbe durch eine Rakel blank vom Zylinder abgestreift. Die Farbe für den Druckvorgang bleibt daher nur in den vertieften Stellen des Zylinders zurück; es drucken also nur diese Partien. Durch hohen Anpressdruck erfolgt die Übertragung der Farbe auf den Bedruckstoff. Die Farbauftragsmenge für einen Abbildungsbereich wird durch die Tiefe der Näpfchen bestimmt. Der Hell-Dunkel-Effekt einer Abbildung im Tiefdruck hängt somit von der Menge der aufgetragenen Farbe ab. Dieser Umstand unterscheidet den Tiefdruck vom Buch- und Offsetdruck, wo das optische Ergebnis von Halbtonabbildungen nur durch die unterschiedliche Größe der einzelnen Rasterpunkte in den entsprechenden Bildpartien bestimmt wird.