Offsetdruck

Der Offsetdruck ist ein indirektes Flachdruckverfahren, das im Buch-, Zeitungs-, Akzidenz- und Verpackungsdruck weit verbreitet ist. Aktuell werden schätzungsweise 60% aller Drucksachen im Offsetdruck produziert.

Das Verfahren ist eine Weiterentwicklung des Steindrucks (direkter Farbauftrag von Farbträger auf Druckobjekt – direktes Druckverfahren) und hat sich zu einem indirekten Druckverfahren weiterentwickelt.

Prinzip des Offsetdrucks                                             Seitenansicht eines Druckwerks            

 Die Drucktechnik

Als Flachdruckverfahren basiert auch der Offsetdruck auf der unterschiedlichen physikalischen Reaktion von Wasser und Fett.  Diese Oberflächenstruktur nutzt man, um Farbe und freibleibende Flächen auf der gleichen Ebene zu verbringen. Denn nur auf der fetthaltigen (lipohpilen) Fläche haftet die fett- bzw. ölhaltige Farbe. Die wasserhaltigen (hydrophilen) Flächen stoßen die Farbe ab. So bleibt Farbe nur auf den zu druckenden Flächen haften.

Dabei wird der Druckzylinder mit dem Farbauftrag (Druckform) nicht direkt auf das Druckobjekt gedruckt, sondern ein Gummizylinder (Gummituch) dazwischen geschalten. Dies hat seinen historischen Grund in der Tatsache, dass man ansonsten harte Druckobjekte (Zink auf Blech, ..) nicht vernünftig bedrucken konnte. Dadurch verbrauchen auch die farbhaftenden Flächen weniger schnell. Das Druckobjekt (meist Papier) wird damit per Gegendruckzylinder an den Gummizylinder gedrückt und weiter befördert. Die auf den Gummizylinder übertragene Farbe bleibt am Papier haften. Daher wird das Druckobjekt nur indirekt über den Gummizylinder bedruckt. Daher leitet sich auch der Begriff „Offset“ für „absetzen“ oder „Versatz“ ab, was namensgebend für diese Druckart war.

Vom Druckobjekt (Bedruckstoff) her, können alle flachen Materialien bedruckt werden. Man spricht hierbei von einem dünnen Materialbogen. Aufgrund des Gummizylinders (Gummituch) als Übertragungsmittel können daher auch Papiere mit rauer Oberflächt gut bedruckt werden. Da das Druckobjekt, drucktechnisch bedingt, befeuchtet wird, sind Größenverschiebungen möglich, sofern das zu bedruckende Material auf Wasser aufquellend reagiert.

Da die Druckplatte keine Erhöhungen (Hochdruck) aufweist, schlagen sich auf das Druckobjekt auch keine Prägungen oder Schattierungen durch. Auch die Rundschäfte der Buchstaben ist hoch. Lediglich die Rasterung ist bei genauerem Hinsehen erkennbar. Bei falscher Verschiebung der Rasterpunkte ergibt sich ein Muster aus kleinen Kreisen (Moiré Effekt).

Die Druckformenherstellung

Vor dem Druck muss die Druckform hergestellt werden. Dieses Verfahren wird als Reproduktion bezeichnet und beinhaltet die Übertragung von Bildern, Texten und Grafiken auf die Druckplatte. Früher erfolgte dieser Vorgang manuell (über Film und Montagefolien), heute überwiegend über Computer to Plate (vom Computer direkt auf die Platte). Due Druckformherstellung im Offsetdruck ist einfacher, schneller und preiswerter als die Hochdruckplatte oder eines Tiefdruckzylinders. Die üblichen druckträger sind Monometallplatten aus Zink oder Aluminium mit einer Stärke von 0,1 bis 0,5mm. Sie werden für Aufträge mit einer Auflage von bis zu 100.000 Exemplaren verwendet, können durch Einbrennen aber auch für höhere Auflagen verwendet werden. Diese Zink- oder Aluminiumplatten 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 über Walzen des Farbwerkes und des Feuchtwerkes der Druckmaschine. Der erste Zylinder trägt die Druckplatte, der Zweite ist mit dem Gummituch bespannt, der Dritte ist der Gegendruckzylinder. Die Papierbahn verläuft zwischen dem zweiten und dritten Zylinder.

Euroskala ist die Kurzbezeichnung für die Europäische Farbskala für den Offsetdruck. Eine Farbskala ist die Zusammenstellung der vier Druckfarben für den Vierfarbdruck. Im Labor hergestellte Probedrucke mit festgelegter Schichtdicke auf festgelegte Bedruckstoffe sind Grundlage für farbmetrische Normung der Farbskalen.

Bei Druck von Bildern und farbigen Darstellungen wird das CMY-Farbmodell angewendet. Die Abkürzung CMYK steht für Cyan – Magenta – Yellow und Key (Schwarz als Farbtiefe).

Für jede Farbe wird eine Druckplatte benötigt. Mit diesen vier Farben kann der Großteil der Farben des Farbraums gedruckt werden. Der Farbton dieser Farben wird in DIN 2846-1 definiert. Für spezielle Farben, die nicht mit CMYK gedruckt werden können (wie Gold, Silber, reflektierende Farben und Farben außerhalb des Farbraumes) gibt es verschiedene standardisierte Farbpaletten, wie HKS oder Pantone. Um mit dem Offsetdruck ein spezielles Regenbogenmuster zu erreichen, wird auch der Irisdruck eingesetzt.

Auch wenn nur Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz zur Verfügung stehen, kann durch feine Rasterung fas jedes Mischverhältnis erzeugt werden. Das beruht auf der optischen Unschärfe des menschlichen Auges, das nur aus großer Nähe die einzelnen Farbpunkte aus den vier Farben erkennen kann. Diese werden als kleine Punkte neben- oder übereinander gedruckt, so dass im menschlichen Auge der Eindruck eines Halbtones (Mischfarbe) entsteht. Dies können Sie bei fast jeder Zeitung anhand der Fotos im Detail erkennen.

Verfügt die Druckmaschine über mehr als vier Farbwerke kann man eine zuvor genau zusammengemischte Vollfarbe als sogenannte „Schmuckfarbe“  zu den vier Grundfarben und deren gerasterter „Mischung“ nutzen. Dies macht Sinn, wenn es im Rahmen eines Firmendesigns (Corporate Design) auf einen bestimmten Farbton ankommt. Damit muss Dieser nicht durch Rasterung imitiert werden, sondern kann als fertig gemischte Farbe aufgetragen werden. Zusätzliche Werke können aber auch für die Veredelung mit verschiedenen Lackarten eingesetzt werden.

Um die genormten Farbskalen im Druckergebnis zu erreichen, gibt es verschiedene Qualitätskriterien für die Farben (Pigmente). Weiters spielen Sorgfalt, Fachwissen sowie Spartrieb des Druckmaschinenbetreibers eine wesentliche Rolle.

Färbender Bestandteil der Offsetdruckfarbe ist das unlösliche Pigment. Die unbunten oder schwarzen Pigmente sind größtenteils anorganisch, die Buntpigmente fast ausschließlich organisch.

Offsetdruckfarben sind pastös und heben eine Viskosität von 40 bis 100 Pa·s .

Das Einfärben der Druckform erfolgt mittels Farbauftragswalzen. Damit nur die druckenden Teile die Farbe aufnehmen, muss die Druckform zunächst von Feuchtauftragswalzen angefeuchtet werden.

Formate

Klassifizierung von Offsetdruckmaschinen

Formate für Zeitungsdruckmaschinen                                                                            

Bogenoffset- und Rollenoffsetdruck

Wird Karton oder Papier als Bedruckstoff verwendet, kann man zwischen Bogenoffset- und Rollenoffsetdruck unterscheiden. Wird das Papier einzeln in Bogenform zugeführt, spricht man vom Bogenoffsetdruck. Kommt das Papier jedoch von Papierrollen (Papierbahnen), spricht man vom Rollenoffsetdruck.

Bogenoffsetdruck

Bogenoffsetdruck eignet sich für kleine und mittlere Auflagen (1.000 bis 50.000 Stück) und kommt daher vorwiegend im Akzidenz-, Bücherdruck sowie für Etiketten, Verpackungen und Kartonagen zum Einsatz.

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

  1. Maximale Bogenformate:

Druckmaschinenhersteller verwenden die Formatklassenbezeichnung der linken Tabellenspalte. Dieser Code bezieht sich auf die Maße der mittleren Spalte, mit denen die maximalen Druckbogenformate angegeben werden. Technisch ist der Druckbogen nie bis zum Rand bedruckbar, d. h. das maximale Bogenformat ist immer größer als das maximale Druckformat.

2. ISO-216-Formate:

Der Drucksachenmarkt verständigt sich über die A- und B-Formate aus 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.

Im Bogenoffsetverfahren können bis zu 18.000 Bogen pro Stunde bedruckt werden. 

Aus einem Stapel wird im ersten Aggregat Bodenanleger ein Schuppenstrom gebildet. Der Schuppenstrom wird über den Bändertisch in den Anlagetisch, an den Anlagemarken  (Vordermarken, Deckmarken, Seitenmarken) ausgerichtet. Dann läuft der Bogen durch die Druckwerke bis zum Bogenausleger und wird dort in Stapelform abgelegt.

Mehrfarbenmaschinen erlauben den „Nass-in-Nass-Druck“. Das Papiergewicht sollte jedoch nicht über 700 g/m² betragen. Es gibt Bogenoffset-Druckmaschinen von der 1-Farben- bis heute max. 16-Farbenmaschine.

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

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

Rolle-Bogen-Anleger und Non-Stop-Einrichtungen

Des Weiteren gibt es ab einer Achtfarbenmaschine 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 Bedruckstoff-Versorgung 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 boller Geschwindigkeit und ohne Unterbrechung statt. Non-Stop-Einrichtungen findet man auch am Anleger, und zwar an Maschinen, die für den Kartondruck ausgerüstet sind.

Rollenoffsetdruck

Bei hohen Auflagen (wirtschaftlich ab ca. 50.000 Exemplare) nutzt man Papierrollen. Beim Rollenoffset kommt das Papier direkt von einer großen Rolle. Dieses Verfahren wird überwiegend bei großen Auflagen (z.B.: Zeitungs-, Katalog-, Telefonbuch- oder Taschenbücherdruck) eingesetzt. Rollenoffset wird aber auch für Formular- und Etikettendruck eingesetzt.

Für sehr hohe Auflagen ist nach wie vor jedoch der Rotationsdruck eine wirtschaftlichere und ggf. schnellere Alternative. Die relevante Auflagenstärke verschiebt sich aber immer mehr zu Gunsten des Rollenoffsetdrucks. Bei ca. 700.00 Stück pro Auflage konkurrieren beide Druckverfahren meist auf gleicher Höhe.

Im Rollenoffsetdruck wird nach folgenden Formaten unterschieden:

1. Bahnabschnittformat:

Das Format ergibt sich aus Rollen- bzw. Papierbahnbreiten 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 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 vereint werden können, wird oft auch der Produktumfang der gesamten Anlage genannt (z.B. 48-, 72- oder 96-Seiten).

4. Zeitungsformat:

Die Produkte im Zeitungsdruck haben historische Formate, z.B. das „Rheinische“, „Nordische“ oder „Berliner Format“ (Tabelle).

Hinzu kommt eine Unterscheidung, ähnlich der „stehenden“ und „liegenden“ Produktion. So werden traditionelle, großformatige Zeitungen in der Produktionsart Broadsheet gedruckt, moderne magazinartige in der Produktionsart Tabloid.

5. Druckplattenanzahl:

Zeitungsdruckmaschinen werden auch nach der Anzahl der Druckplatten eingeordnet, die sich auf dem Plattenzylinder einspannen lassen. Zeitungsdruckmaschinen haben im Gegensatz zu Akzidenzrollen für jede Seite eine einzelne Druckplatte.

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

Im Rollenoffsetdruck können die Schön- und Widerdruckseite in hintereinander geschalteten Druckwerken gleichzeitig bedruckt werden. Den 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.

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 z.B. im Hochdruckverfahren üblich sind. Weiters sind zudem keine Quetschränder, wie im Hochdruck, zu erkennen, da es sich um ein Flachdruckverfahren handelt.

Die Wirtschaftlichkeit liegt im :

• Bogenoffsetdruck: bei 1.000 bis 50.000 Exemplare / Auftrag

• Rollenoffsetdruck: bei 50.000 bis 100.000 Exemplare / Auftrag

Mittlerweile gibt es auch Schmalbahndruckmaschinen (z.B. für Haftetiketten), die auch in Kleinauflagen ab 5.000 Exemplare wirtschaftlich eingesetzt werden. Der Umfang des Druckprodukts 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 je Ausgabe.

Weiterentwicklungen im Bereich des Offsetdrucks

Wasserloser Offsetdruck

Seit den 80er Jahren des letzten Jahrtausends gewinnt der „wasserlose Offsetdruck“ an Bedeutung. Dabei wird, unter Verwendung spezieller Farben und mit Hilfe besonderer Beschichtung der Druckplatten, ohne Feuchtmittel gedruckt. Wegen der geringeren Durchfeuchtung des Papiers sind feinere Druckraster und eine präzisere Farbführung möglich.

Seit 2004 existieren in Deutschland auch erste Zeitungsdruckmaschinen, die mit dem wasserlosen Offsetdruck erfolgreich arbeiten.

Mittlerweile hat sich das Druckverfahren im Zeitungsdruck bewährt. Immer mehr Verlage weltweit stellen auf diese Methode um. Hierbei werden deutliche Qualitätssprünge, Kosteneinsparungen und gleichzeitig deutlich verbesserter Umweltschutz miteinander vereint.

UV- und Hybrid-Druck

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

Für den UV-Druck werden spezielle, UV-härtende Druckfarben eingesetzt, die im Vergleich zu herkömmlichen Druckfarben keine Lösemittel enthalten. Basisbestandteile dieser Farben 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 gedruckte Schicht blitzartig in eine harte Oberfläche ausbildet. Sowohl die UV-Farben, als auch die dafür nötigen Reinigungsmittel erfordern eine sogenannte UV-Ausstattung der Druckmaschine. Neben den UV-Strahlen für die Farbschichthärtung sind damit vor allem Farbwalzen und Gummitücher gemeint, deren Mischung andere chemische Beständigkeitseigenschaften (z.B. keine Quellung) aufweisen müssen, als beim Druck mit konventionellen Farben. Es besteht allerdings die Möglichkeit, die Gummimaterialien so zu wählen, das wechselweise mit konventionellen und UV-Farben produziert werden kann.

Eine Weiterentwicklung des UV-Drucks ist der Hybrid-Druck. Hier wird die Möglichkeit eines Mischbetriebes vereinfacht. Die Maschinen mit Hybrid-Ausstattung sind in der Regel mit fünf bis 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 Mattglanz-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.

Erstmals vorgestellt wurde das Verfahren 1993 von der Firma „indigo“, welche heute zu Hewlett-Packard gehört. Gummituch und Flüssigtoner, auch ElektroInk genannt, erlauben eine Druckqualität nahe der, des klassischen Offsetdrucks.

Mittlerweile gibt es Digitaldruckmaschinen auch 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, da die harten, empfindlichen Fotoleitertrommeln, die den Toner direkt übertragen haben, nicht gegeneinander abrollen können, ohne Schaden zu nehmen.

Abschließend noch einige Beispiele für Offsetdruck :