Druckverfahren

Druckverfahren

Offsetdruck

Der Offsetdruck (engl. set off ‚absetzen‘ oder offset ‚Versatz‘) ist ein indirektes Flachdruckverfahren und die am weitesten verbreitete Drucktechnik im Bücher-, Zeitungs-, Werbe- und Verpackungsdruck. Bei indirekten Druckverfahren kommen die Druckplatte und das Papier nicht miteinander in Berührung.

Die Farbe wird erst auf einen Gummituchzylinder und dann auf das Papier übertragen. So wird die Druckplatte geschont, und es kann eine breite Palette von Bedruckstoffen bedruckt werden: Papier, Karton, Kunststofffolien, sogar Bleche (siehe: Blechdruck) und durch den wasserlosen Offsetdruck auch DVDs.

Funktionsprinzip des Offsetdrucks

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. Die bildfreien Teile wiederum sind so vorbereitet, dass Wasser hier festgehalten wird. Es gilt das Prinzip, nach dem sich Fett und Wasser abstoßen.

Konkret: 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 nehmen dagegen Farbe an, sie werden eingefärbt. Das sind später auf dem Bedruckstoff alle farbtragenden Elemente wie beispielsweise Texte, Linien oder Rasterpunkte.

Die Druckplatte besteht in der Regel aus Aluminium, deren Oberfläche eloxiert ist. Die farbtragenden Stellen werden beispielsweise durch ein Fotopolymer gebildet. Die bildfreien Stellen sind dagegen feuchtigkeitsführend durch die eloxierte Oberfläche, in der das Feuchtmittel gehalten wird.Sobald genügend Feuchtmittel angeboten wird, versperrt diese dünne Wasserschicht der Farbe den Zugang zu den bildfreien Stellen. Ohne Feuchtmittel nimmt die ganze Platte Farbe an; der Drucker sagt, sie tont vollflächig.

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 (wie auch im Hoch- und Siebdruck, im Gegensatz zum Tiefdruck) können keine echten Halbtöne gedruckt werden. 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) 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 den entsprechenden Druckstraßen 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) oder zum Prägen oder Stanzen noch in derselben Druckstraße.

Quelle: Wikipedia

Digitaldruck

Digitaldruck (auch kurz Digidruck) bezeichnet eine Gruppe von Druckverfahren, bei denen das Druckbild direkt von einem Computer in eine Druckmaschine übertragen wird, ohne dass eine statische Druckform benutzt wird. Bei dem Drucksystem handelt es sich meist um ein elektrofotografisches Drucksystem …

wie einen Laserdrucker, der für hohe Auflagenzahlen konstruiert ist. Auch andere Verfahren finden Verwendung, beispielsweise Tintenstrahldruck für großformatige Plakate und Poster.

Druckverfahren

Anders als zum Beispiel im Offsetdruck wird beim Digitaldruck keine feste Druckvorlage (Druckform) benötigt, so dass jeder Bogen anders bedruckt werden kann (NIP = Non Impact Printing). Das auch als Direct Digital Printing (DDP) bezeichnete Verfahren ermöglicht personalisierte Drucke wie Rechnungen, Kreditkartenabrechnungen, Kontoauszüge oder auch gezielt auf den Empfänger abgestimmte Werbung (siehe Direktmarketing). Außerdem können mehrseitige Dokumente ohne Wechsel der Druckform sofort in der richtigen Reihenfolge gedruckt werden, ein späteres Zusammentragen (Sortieren) entfällt.

Zusätzlich kann das Drucksystem weitere Einrichtungen zum Schneiden und Binden aufweisen. Dadurch wird die Fertigung kompletter Druckprodukte in kürzester Zeit möglich.

Mittlerweile gibt es eine Reihe an unterschiedlichen Digitaldruckvarianten. Hierzu gehören die Tintenstrahl- oder Laserdrucker, die hauptsächlich für sehr kleine Auflagen im privaten Bereich genutzt werden. Danach kommen die sogenannten „Schnellkopierer“, die häufig dem Laserdrucker gleichen, aber deutlich höhere Durchsätze in weniger Zeit erreichen. Diese werden meistens in Copyshops oder firmeninternen „Druckereien“ eingesetzt.

Einen großen Bereich nehmen allerdings auch die industriellen Systeme ein. Viele tonerbasierende Gerätefabrikate (wie z.B. HP, Canon, Xerox, Ricoh, Konica-Minolta), aber auch namhafte Offsetgerätehersteller (wie z.B. Heideldruck, ManRoland, KBA) versuchen mit Neuentwicklungen in diesem wachsenden Markt Fuß zu fassen. Auch im Großformat (Large Format) werden zunehmend digitale Tintenstrahlsysteme eingesetzt, die annähernd Offsetdruckqualität auf den verschiedensten Bedruckstoffen ermöglichen. Hier wird mit dem flüssigen Electro-Ink-Verfahren Druckfarbe auf das Material aufgebracht. Bei dieser Produktionsart werden Druckbreiten von bis zu 5 Metern erzielt. Diese sind meistens Rollensysteme, auf denen wetterfeste Materialien (z.B. PVC-Banner, Meshgewebe, Canvas-Leinen, etc.) bedruckt werden. Diese sind für mehrere Jahre im Außenbereich nutzbar, witterungsbeständig und farbecht.

Die neueste Generation der Digitaldrucksysteme stellt der „Plattendirektdruck“ dar. Auf diesem System können starre Materialien meistens im UV-Inkjet-Verfahren bedruckt werden. Je nach System ist der Bedruckstoff nur von der Dicke her relevant. Es können Materialien wie z.B. Kunststoffe, Holz, Glas, Metalle, Stein, Papier etc. bedruckt werden.

Einsatzgebiete

Digitaler Druck ist für kleinere Auflagenzahlen kostengünstiger als Offsetdruck. Personalisierte Drucke sind wirtschaftlich überhaupt nur im Digitaldruck möglich, mitunter werden z.B. bei der Katalogproduktion Digitaldruck einerseits und Offset- bzw. Tiefdruckverfahren andererseits kombiniert. Da inzwischen im Digitaldruck günstige Fertigungskosten erzielbar sind, erscheinen heute bereits viele Bücher (noch) unbekannter Autoren – teilweise auf eigenes Risiko oder über kleine Verlage – zu marktfähigen Preisen und in handelsüblicher Qualität. Mit dem Herausbringen von solch digital gedruckten Kleinauflagen hat man zwar höhere Stückkosten, aber kann bei z.B. unter 100 Büchern mit wesentlich weniger Investition in einen Markttest der Auflage auskommen.

Ein neues Feld für den Digitaldruck bietet auch ein personalisiertes Buch. Einen Boom erlebt der Digitaldruck derzeit durch Digitalfotografie. Fotobücher, Kalender, Grußkarten usw. werden millionenfach direkt von Konsumenten hergestellt.

Ein weiteres Einsatzgebiet des Digitaldrucks ist auch der Large Format Print (Großformatdruck). U.a. kann dieser zur Herstellung individueller Tapeten eingesetzt werden.

Stärken und Schwächen

Digitaldrucke besitzen eine hohe Universalität und unter dem Gesichtspunkt des individuellen Druckens ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Eine Schwäche des Digitaldrucks ist die Passgenauigkeit auf doppelseitigen Drucken, die durch das nicht aufliegende Druckmedium auf der Druckfarbe während des Drucks entsteht, zum Beispiel beim Tintenstrahldrucker, der die Farbe aus einer bestimmten Höhe auf das Medium aufbringt.

Abgrenzung

Der Übergang zwischen einem leistungsfähigen Fotokopierer und einem Digitaldrucksystem ist fließend. Digitaldrucksysteme weisen oft noch Möglichkeiten zum Speichern der Druckvorlage auf. Sie drucken mit höherer Bildqualität, sind zuverlässiger und produktiver als Kopierer. Im digitalen Farbdruck wird außerdem die genaue farbtreue Wiedergabe von Vorlagen oder bestimmter normierter Farbtöne unterstützt. Um eine hohe Farbgenauigkeit zu erreichen, gibt es meist aufwändige Einstellungen und Kalibrierungen, das so genannte Farbmanagement.

Digitaldrucksysteme haben mehr Möglichkeiten, die Anordnung der Seiten eines Dokuments auf dem Bogen zu steuern. Mehrere kleinere Seiten können auf einem großen Bogen angeordnet werden (Nutzenmontage). Falzen und Binden der Drucke zum fertigen Produkt werden vorbereitet. Das Beschneiden wird durch zusätzlich aufgedruckte Schneidmarken und geeignete Ränder vereinfacht.

Digitaldruck kann jedoch auch im Zusammenspiel von aufeinander abgestimmten Einzelarbeitsplätzen und Maschinen verschiedener Hersteller erfolgen. Dies ermöglicht die Auswahl mehrerer Drucktechniken mit ganz speziellen Eigenschaften (Tintenstrahldruck, Wachsdruck, digitaler Siebdruck, Laserdruck usw.) – sowie wesentlich breitere Auswahl bei der Weiterverarbeitung nach dem Druck. Herkömmliche Druckereien betreiben den Digitaldruck als Angebotsergänzung vorzugsweise mit einem einzigen Multifunktionsgerät (meist Laserdruck).

Kombinationen verschiedener Fertigungsschritte

Dagegen arbeiten spezielle Digitaldruckereien lieber mit für jede Teilaufgabe idealen Maschinen. So ist der Umschlagdruck mit Tinte bei anschließendem Schützen durch das Laminieren/Kaschieren/Cellophanieren z.B. unempfindlich gegen abplatzende Farbschichten an Knicken, Falzen, Nuten und Schnitträndern, aber auch weniger kratzempfindlich gegenüber aufgebrachten Lack-, Wachs- oder Tonerschichten. Laminierfolie hält auf farbintensiven Laserdrucken und Wachsdrucken wegen des Trennmittels Silikonöl nur unzuverlässig am bedruckten Umschlag, jedoch bestens auf mit Tinte bedruckten Bogen. Beim Druck von einfarbigen Seiten oder bunten Bildern im Buch lassen die Druckkosten oft andere Verfahren zum Zuge kommen.

Digital hergestellte Drucke wie Briefpapier (Kopfbogen) und Formulare erzwingen die Abstimmung mit dem danach beim Kunden verwendeten Druckverfahren. Nutzt dieser heiße Drucktechnik (Laserdrucker, Wachsdrucker), dann verbietet sich das Auftragen von später im Drucker des Kunden schmelzenden Farbschichten. Handschriftlich auszufüllende Formulare neigen bei Wachs- und Laserdruck dazu, dass darauf Füller und Kugelschreiber ohne Farbabgabe hin- und herkratzen. Heiß aufgetragene Farbschichten sind eher geeignet für den letzten Gang im Druck. Wachsdruck (von Tektronix/Xerox) erzielt die mit Abstand höchste Leuchtkraft und Intensität bei Farben durch den dicksten Farbauftrag.

Tintenstrahldruck, Laserdruck und digitales Eloxal-Verfahren

Tintenstrahldrucke bieten auf Spezialpapier derzeit eine qualitativ akzeptable Auflösung und fotoähnliche Qualität. Farblaserdrucker sind bei regelmäßiger Auslastung oft die billigste Anschaffung bei geringstem Pauschalseitenpreis. Es gibt auch vom Band druckende schnelle Digitaldruckmaschinen, die problemlos ganze Räume ausfüllen, Tinte in eimergroßen Tanks vorhalten und deren Tinten-Druckköpfe die ganze Druckbreite überspannen und deshalb nicht zeitraubend hin- und herpendeln müssen. Bei solchen Großanlagen entscheiden vor allem die Auslastung und der Kreditzinssatz der Mehrere-Millionen-Euro-Investition über den pauschalen Seitenpreis. Spezielle digitale Großformatdrucker können Stoffbahnen, Bretter, Bleche und andere Materialien bedrucken – sogar Torten, wofür zugelassene Lebensmittelfarben verfügbar sind. Beim digitalen Eloxal-Verfahren werden die Druckfarben unter einer glasklaren schützenden Eloxalschicht fest im Aluminium eingebettet. Dadurch sind die Aluminium-Schilder sehr widerstandsfähig gegen mechanische, thermische und chemische Belastungen.

Quelle: Wikipedia

Siebdruck

Der Siebdruck ist ein Druckverfahren, bei dem die Druckfarbe mit einer Gummirakel durch ein feinmaschiges Gewebe hindurch auf das zu bedruckende Material gedruckt wird. An denjenigen Stellen des Gewebes, wo dem Druckbild entsprechend keine Farbe gedruckt werden soll, werden die Maschenöffnungen des Gewebes durch eine Schablone …

farbundurchlässig gemacht. Im Siebdruckverfahren ist es möglich, viele verschiedene Materialien zu bedrucken, sowohl flache (Folien, Platten etc.) als auch geformte (Flaschen, Gerätegehäuse etc.). Dazu werden je nach Material spezielle Druckfarben eingesetzt.

Hauptsächlich werden Papiererzeugnisse, Kunststoffe, Textilien, Keramik, Metall, Holz und Glas bedruckt. Das Druckformat reicht – je nach Anwendung – von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern. Ein Vorteil des Siebdrucks besteht darin, dass durch verschiedene Gewebefeinheiten der Farbauftrag variiert werden kann, so dass hohe Farbschichtdicken erreicht werden können. Im Vergleich zu anderen Druckverfahren ist die Druckgeschwindigkeit jedoch relativ gering. Der Siebdruck wird hauptsächlich im Bereich der Werbung und Beschriftung, im Textil- und Keramikdruck und für industrielle Anwendungen eingesetzt.

Der Siebdruck wird neben dem Hochdruck, dem Tiefdruck und dem Flachdruck (Offsetdruck) auch als Durchdruck bezeichnet, da die druckenden Stellen der Siebdruckform farbdurchlässig sind. Der Siebdruck gilt historisch gesehen als viertes Druckverfahren.

Verfahren

Die Druckform des Siebdrucks besteht aus einem Rahmen, der mit einem Gewebe bespannt ist. Auf das Gewebe wird fotografisch (bei künstlerischen Arbeiten manchmal auch von Hand) eine Schablone aufgebracht. Die Schablone verhindert an denjenigen Stellen des Druckbildes, die nicht drucken sollen, den Farbauftrag.

Die Druckform wird in einer Druckmaschine über dem zu bedruckenden Material (Bedruckstoff) befestigt. Nun wird Druckfarbe auf das Gewebe aufgetragen und mit einem Gummirakel durch die offenen Stellen der Schablone auf den Bedruckstoff gestrichen (gerakelt). Die Farbe wird dabei durch die Maschen des Gewebes gedrückt und auf die zu bedruckende Oberfläche (von z. B. Folien, Stoff) aufgetragen. Nach dem Druck wird das bedruckte Material der Maschine entnommen und zum Trocknen ausgelegt.

Siebdruckrahmen

Siebdruckrahmen werden aus Aluminium, teilweise aber auch aus Stahl oder selten aus Holz angefertigt. Sie werden straff mit dem Gewebe bespannt. Die Gewebespannung kann mit derjenigen eines Tennisschlägers verglichen werden. Rahmen aus Holz werden nur noch im Hobby-Bereich eingesetzt, da sie sich bei Feuchtigkeit verziehen und wenig stabil sind. Aluminiumrahmen haben gegenüber Stahlrahmen den Vorteil, dass sie ein geringeres Gewicht haben und rostfrei sind. Stahlrahmen werden eingesetzt, wenn eine äußerst hohe Dimensionsstabilität gefordert ist, beispielsweise bei speziellen industriellen Siebdruckanwendungen mit hohen Anforderungen an die Verzugsfreiheit des Druckbilds.

Die Siebdruckrahmen müssen größer sein als das Druckbild, damit auf allen Seiten der Schablone genügend Raum besteht, um das Druckbild sauber auszudrucken. Je nach der Größe der Druckrahmen und der Druckaufgabe sind die Siebrahmenprofile (Rahmenquerschnitte) unterschiedlich dimensioniert. Je größer der Rahmen, desto größer und dicker ist auch das Rahmenprofil. Dies ist notwendig, damit die hohe Spannung des Siebdruckgewebes den Siebrahmen nicht verformt.

Eine Verformung des Siebdruckrahmens bewirkt einen Spannungsabfall des Gewebes und kann folgende Druckprobleme ergeben:

Verzug des Druckbildes und damit kein passgenaues Druckresultat,
Beim Druckvorgang schlechtes Auslösen des Gewebes hinter der Rakel („Wolkenbildung“ in der Farbfläche),
Passerprobleme im Mehrfarbendruck beim Einsatz von Druckrahmen mit unterschiedlicher Gewebespannung.

Quelle: Wikipedia

Thermodruck

Bei einem Thermodruck-Verfahren wird das gewünschte Druckergebnis „drucklos“ durch punktuelle Hitzeerzeugung statt durch mechanischen Anschlag oder Anpressdruck erreicht. Bei den Thermodruckern gibt es im Wesentlichen drei Drucktechniken:

Die Technik

Zum Drucken wird das Papier (oder ein anderes Medium) und ein Thermodruckkopf oder eine -zeile, der bzw. die aus einem Feld kleiner Heizwiderstände besteht, aneinander vorbeibewegt. Diese Baugruppe wird von den Herstellern auch als Thermokamm bezeichnet. Vor allem in der Medizin werden deshalb einfache Thermodirektdrucker, die in medizinischen Messgeräten integriert sind, synonym auch als Thermokammdrucker bezeichnet.[1] Durch genügend hohe Wärmeableitung wird eine ausreichend kleine thermische Zeitkonstante dieser Heizelemente erreicht, um eine Papierbahn bei fortlaufender Bewegung mit hoher Auflösung bedrucken zu können. Die Druckdichte wird hier sowohl in Dots Per Inch (dpi) als auch gelegentlich in Dot Per Millimeter (dpmm) angegeben.

Übliche Druckdichten sind 6, 8, 12 oder 24 dpmm (entsprechend 150, 200, 300 oder 600 dpi), es existieren jedoch noch feinere. Die Druckköpfe sind empfindlich gegen Verschmutzung vor allem durch metallhaltigen Staub, dessen Ablagerungen einen Kurzschluss zwischen den Thermowiderständen herbeiführen können.

Einen bedeutenden Beitrag zur Erfindung und Erforschung des Thermodrucks leistete Rolf Gerstenberger mit seiner Dissertation “Untersuchungen zum Thermodruck unter besonderer Berücksichtigung des Aufzeichnungsmaterials” (TU Dresden 1974)[2] sowie seiner dortigen Forschungsarbeit in den 1970er Jahren.

Viele Thermo- und Thermotransferdrucker sind besonders auf den Druck von Barcodes vorbereitet. Die meisten Modelle können über eine eigene Druckersprache (z. B. ZPL bei Zebra, Easyplug bei Avery Dennison, JScript bei cab oder TPCL bei Toshiba) angesprochen werden. Die Befehlssätze enthalten spezielle Kommandos zum Drucken von Barcodes. Vielen ist diese Art Thermodrucker auch als „Barcodedrucker“ geläufig.

Thermodirektdruck

Mit einem Thermodruckkopf bzw. einer Thermoleiste wird dabei direkt auf ein thermosensitives Spezialpapier gedruckt, welches sich bei Erhitzung schwärzt. Die Ausdrucke sind meist einfarbig; Graustufen werden in der Regel gerastert, da sie sich durch Temperatursteuerung nur unzureichend abstufen lassen. Selten wird auch dichromatisches Papier mit zwei verschiedenen Farben unterschiedlicher Temperaturempfindlichkeit verwendet.

Die ersten Thermo(direkt)drucker wurden für preisgünstige Faxgeräte eingesetzt. Zu den heutigen Anwendungsbereichen gehören daneben der Druck von Kassenbons, Quittungen, Versandetiketten, Parkscheinen, Eintritts- und Fahrkarten, wissenschaftlichen und medizinischen Untersuchungsprotokollen, Barcodeauszeichnungen, Preisschildern (z.B. bei Selbstbedienungs-Obst- und -Gemüsewaagen) und vielen Arten von Etiketten. Im Privatbereich kommen Thermodrucker nur noch in preiswerten Faxgeräten zur Anwendung, waren früher jedoch als Drucker für Heimcomputer oder Taschenrechner weiter verbreitet.

Klassisches Thermopapier ist unter anderem licht- und temperaturempfindlich. Daher verlangen Finanzämter in verschiedenen Ländern dauerhafte Kopien von Thermodruckkaufbelegen. Bei Auswahl geeigneter Thermopapiere sind bei licht- und hitzegeschützter Lagerung die Ausdrucke jedoch auch nach vielen Jahren noch lesbar. Heutiges Papier zeigt außerdem deutlich verbesserte Resistenz gegen Umwelteinflüsse. Dies wird zum Teil durch Aufbringen einer Schutzschicht (Topcoat), aber auch durch verbesserte Rezepturen erreicht.

Der Thermodirektdruck hat den Vorteil, dass er ohne weitere Verbrauchsmaterialien wie z. B. Farbbänder auskommt. Da der Drucker nur wenige bewegliche Teile hat, ist seine Lebensdauer erheblich höher als die von z. B. Nadeldruckern und Tintenstrahldruckern. Außerdem kommen Geräte für den Papierrolleneinsatz, vom Nachfüllen der Papierrolle abgesehen, zuverlässig ohne jegliche Wartung aus. Dadurch ist auch der annähernd vandalismussichere und wetterfeste Einsatz im Außenbereich möglich. Außerdem sind so sehr kompakte Bauformen möglich.

Im Thermokopierer braucht die Vorlage sogar nur mit einer starken Lampe bestrahlt werden. Die dunklen Farbflächen erhitzen sich stärker und werden so beim direkten Kontakt mit Thermopapier auf selbigem abgebildet.

Spezielle Thermodirektdrucker können auch für den Thermotransferdruck (s. u.) verwendet werden.

Thermotransferdruck

Beim Thermotransferdruck wird eine spezielle, mit temperaturempfindlicher Farbe beschichtete Folie zwischen dem Papier und einem Thermodruckkopf hindurch geführt, der Hunderte von computergesteuerten Heizelementen besitzt, die das Druckbild übertragen. Wird ein Heizelement angesteuert und dessen Kopf erhitzt, schmilzt in der Folie die Farbschicht und wird auf das Papier übertragen. Ihre glatte Oberfläche sorgt für einen exakten Farbaufdruck und erzielt eine präzise Druckqualität. Diese Art Druck ist leicht durch einen höheren Oberflächenglanz als bei den meisten anderen Druckverfahren erkennbar. Während beim Thermodirektdruck Graustufen in schlechter Qualität möglich sind, können Halbtöne im Transferdruck generell nur gerastert auf das Papier übertragen werden, da sich die Farbschicht immer nur vollständig von der Folie lösen lässt.

Da sämtliche Druckausgaben auf der verbrauchten Thermotransferfolie dauerhaft lesbar bleiben, besteht für sicherheitskritische Anwendungen bei Banken, Industrie und Behörden ein konkretes Datensicherheitsrisiko.

Das Druckmedium braucht bei diesem Verfahren nicht unbedingt (Normal-)Papier zu sein. Es muss lediglich die Folie und die Temperatur auf das zu bedruckende Medium abgestimmt werden, dann können auch bestimmte Kunststoffoberflächen bedruckt werden.

Eingesetzt wird ein Thermotransferdrucker oft zum Druck von dauerhaften Etiketten, die beispielsweise auf lang haltbaren Gütern zur Teilekennzeichnung mit Seriennummern aufgebracht werden und die gesamte Lebensdauer dieses Teiles überdauern sollen.

Thermosublimationsdruck

Ein ähnliches Verfahren ist der Thermosublimationsdruck. Der Unterschied liegt darin, dass die auf der Trägerfolie aufgebrachten Farbstoffe durch Zuführen von Wärme verdampft werden. Hierbei geht der Farbstoff direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über (Sublimation). Der gasförmige Farbstoff dringt in das zu bedruckende Material (Papier) ein oder schlägt sich darauf nieder (Kunststoff). In Abhängigkeit von der jedem Druckpunkt zugeführten Energiemenge wird auch die Menge der zu übertragenden Farbe (bis zu 64 Abstufungen pro Farbe) gesteuert, wodurch eine hohe Farbauflösung erreicht wird und brillante Farben entstehen. Nachteile sind jedoch die langsame Druckgeschwindigkeit bei hohen Kosten, da je Druckvorgang immer nur eine Farbe zur gleichen Zeit aufgebracht werden kann. In vielen Fällen muss das Druckbild im letzten Durchgang mit einer transparenten Schutzschicht abgedeckt werden, um die nötige Haltbarkeit und Abriebfestigkeit zu erreichen. Da das Verfahren besonders für den Ausdruck von digitalen Bildern benutzt wird, muss je (Farb-)Pixel bis zu vier Mal dieselbe Druckposition präzise angesteuert werden, um mit den üblichen vier Standarddruckfarben (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz) den gewünschten Farbton zu erzeugen. Weil die vier Farben getrennt voneinander und periodisch nacheinander auf der Farbträgerfolie in jeweils genau gleichen Abständen zur Verfügung stehen, wird meist nach erfolgtem Einfarbausdruck einer Druckzeile (oder -bereich – definiert so den Farbversatz), die Trägerfolie zum Folge-Kader mit der nächsten Farbe transportiert und der Vorgang mit dieser wiederholt, bis alle vier erfolgt sind.

Die Druckergebnisse sind von höchster Qualität und einem Farbfoto sehr ähnlich. Anwendungsgebiete waren in der Frühzeit der Digitalfotografie vor allem Fotostudios, heute werden sie wegen der hervorragenden Druckqualität bei gleichzeitig kompakter und preiswerter Bauweise hauptsächlich noch für die private Verwendung eingesetzt und weichen hier zunehmend der preiswerteren Tintenstrahltechnik. Einige Geräte können direkt (über Bluetooth oder Infrarotschnittstelle) an Digitalkameras angeschlossen und als mobile Drucklösung unterwegs verwendet werden.

Sicherheitstechnisch zu berücksichtigen ist, dass auf der dünnen Farbträgerfolie Farbauszug-Negative der Ausdrucke zurückbleiben. Ein Problem, das es analog schon bei den Folien-Schreibbändern für (IBM-)Kugelkopfschreibmaschinen gab.

Einschränkungen

Durch das Aufheizen und Abkühlen der Heizelemente ist die (Rand-)Schärfe in Druckrichtung – im Vergleich zur Querrichtung – deutlich reduziert. Insbesondere Barcodes sollten deshalb immer so angeordnet werden, dass die Balken längs zur Druckrichtung ausgegeben werden. Hierbei besteht jedoch wiederum das Risiko, dass bei einem oder mehreren defekten Heizelementen weiße Linien (Fehlstellen) parallel zur Richtung der Barcode-Linien entstehen, die den Barcode ebenfalls unbrauchbar machen.

Die Druckauflösung kann bei manchen Modellen ziemlich unsymmetrisch sein. Das Auflösungsvermögen quer zur Druckrichtung ist durch die Dichte der Heizelemente begrenzt, in Druckrichtung kann die Auflösung jedoch durch die Druckgeschwindigkeit und die Dynamik beim Aufheizen der einzelnen Elemente beeinflusst werden. So sind Auflösungen von 300×600dpi oder 200×120dpi nicht unüblich.

Prinzipbedingt können Thermodirekt- und Thermotransferdrucker nur einfarbig drucken, da der Druckkopf einen Druckpunkt entweder erhitzt oder nicht. Bei Thermodirektdruckern kann diese Einschränkung durch spezielles Papier umgangen werden, bei dem sich bestimmte Flächen unterschiedlich verfärben.[3] Thermotransferdrucker können verschiedene farbige Thermotransferfolien verwenden und so auch Sonderfarben drucken, sind jedoch auf eine Farbe pro Druckvorgang beschränkt. Ein zweifarbiger Druck ist entweder durch synchronisierte Drucker oder einen Drucker mit zwei Druckwerken möglich .[4]

Quelle: Wikipedia

Tampondruck

Der Tampondruck ist ein indirektes Tiefdruckverfahren, bei dem die Druckfarbe durch einen elastischen Tampon aus Silikonkautschuk von der Druckform auf den Bedruckstoff übertragen wird. Das Tampondruckverfahren ist das wichtigste Verfahren zum Bedrucken von Kunststoffkörpern und ist damit unter anderem in der Werbemittelbranche …

von großer Bedeutung. Es ging aus dem Decalcierverfahren hervor, als 1968 der Graveurmeister Wilfried Philipp die wenig standfesten Gelatinetampons dieses Verfahrens durch solche aus Silikonkautschuk ersetzte.

Druckverfahren

Das Druckbild, das übertragen werden soll, wird mit einem Positiv-Film (Offsetfilm) auf ein Klischee belichtet. Dieses Klischee wird dann ausgewaschen; das belichtete Druckbild bleibt vertieft auf der Oberfläche des Klischees zurück. Man unterscheidet Stahlklischees und Kunststoffklischees. Bei Stahlklischees wird das Druckbild in die Stahloberfläche geätzt. Stahlklischees finden bei wiederkehrenden Druckbildern mit sehr hohen Stückzahlen Verwendung.

Der Werbeartikeldrucker verwendet überwiegend Kunststoffklischees, da er diese selbst belichten und auswaschen kann. Kunststoffklischees besitzen auf der Oberfläche eine lichtempfindliche Schicht, auf die das Druckbild belichtet wird. Läuft der mechanische Vorgang des Druckes ab, wird die Druckfarbe mit Hilfe einer Rakel aus Metall oder Kunststoff (in früheren Jahren Rolle oder Bürste) über das Klischee geschwemmt. Bei einer Rückwärtsbewegung zieht ein Messer die Farbe wieder ab und lässt sie in der Vertiefung zurück. Anschließend setzt der Tampon auf diese Druckform auf, hebt unter Mitnahme von Druckfarbe wieder ab und fährt zum Bedruckstoff. Dort senkt sich der Tampon, passt sich der Form an und hinterlässt die Farbe (das Druckbild) auf dem Druckgut.

Der Vorteil dieser Druckübertragung besteht in der Verformbarkeit des Tampons, durch den das Bedrucken von gewölbten Flächen (konvex, konkav oder unregelmäßig) möglich wird. Der Tampon nimmt aufgrund seiner Elastizität die Form des zu bedruckenden Körpers an und kann so ideal das Motiv auf den Bedruckstoff übertragen. Das Druckbild wird auf den Druckkörper übertragen. Die Farbübertragung auf den Bedruckstoff liegt auf Grund des Silikonöls im Tampon bei annähernd 100 %.

Anwendung

Gewölbte Flächen wie zum Beispiel Keyboard-Tasten werden meist mit Tampondruck beschriftet

Der Tampondruck kann auf Grund seiner Anpassungsfähigkeit beim Druck auf relativ komplex geformte Oberflächen eingesetzt werden. Anwendungsbereiche sind zum Beispiel das Bedrucken von Spritzen, Spielzeugen, CDs, Geschirr, Schraubverschlüssen, Feuerzeugen und Münzen. Auch im Automotive-Bereich werden viele Teile im Tampondruck dekoriert, wie zum Beispiel die Blinker- oder Scheibenwischerhebel.

In der Werbemittelbranche und bei der Modelleisenbahn wird diese Drucktechnik besonders oft angewandt, da viele Werbeartikel und Schienenfahrzeugmodelle keine ebene Oberfläche aufweisen.

Quelle: Wikipedia

Lasergravur

Unter Laserbeschriftung versteht man das Beschriften oder Markieren von Objekten mit Hilfe eines intensiven Laserstrahls. Im Gegensatz zum Laserdruck, bei dem mit einem schwachen Laserstrahl nur der Pigmentauftrag auf dem bedruckten Material gesteuert wird, wird bei der Laserbeschriftung das beschriftete Material selbst verändert.

Das Verfahren und der Energieeinsatz hängen daher vom Material ab. Laserbeschriftungen sind wasser- und wischfest und sehr dauerhaft. Sie können schnell, automatisiert und individuell erzeugt werden, weshalb das Verfahren gerne zur Nummerierung von Einzelteilen verwendet wird. Auch das Anbringen von sehr kleinen maschinenlesbaren Kennzeichnungen wie zum Beispiel dem QR-Code oder dem DataMatrix-Code direkt auf Produkten ist hiermit möglich.

Prinzipien

Lasermarkierungen werden zur Kennzeichnung oder fortlaufenden Nummerierung von Einzelteilen verwendet. Neben der industriellen Anwendung – maschinenlesbare Barcodes, Aufdruck von Haltbarkeitsdaten, Tachometerscheiben oder Kennzeichnungen auf Tabletten – existieren verschiedene Kunstformen. Dreidimensionale Bilder im Inneren von Glas ist eine von ihnen. Im Gegensatz zum Laserdruck wird das beschriftete Material selbst verändert.

Organische Materialien

Bei organischen Materialien wie Papier, Pappe, Holz oder Leder werden durch die lokale Aufheizung chemische Umwandlungsreaktionen ausgelöst, die sich in einer Farbänderung äußern. Das ist vergleichbar mit dem Setzen eines Brandzeichens. Bei den ebenfalls organischen Kunststoffen kann das zwar auch der Fall sein, häufig werden aber spezielle Kunststoffe eingesetzt. Diese enthalten meist Silikate, wodurch die entstehende Wärme besser abgeleitet wird. Werden durch die Erhitzung gezielt Pigmente zerstört, findet ein Farbumschlag statt, wodurch die Beschriftung eine andere Farbe als der Grundstoff erhält.[1]

Das erweitert das Spektrum der erzielbaren Farbvarianten. Ein Beispiel für dieses Verfahren sind Computertastaturen.

Mit dem Kohlendioxidlaser lassen sich auch Gravuren in PMMA einbringen. Dessen Strahlung wird von fast allen für Licht transparenten organischen Werkstoffen absorbiert. Lasergravuren in PMMA sind nicht verfärbt, sie bilden einen Kontrast lediglich aufgrund ihrer Lichtstreuung (raue Oberfläche). Sie können mittels Beleuchtung der Materialkante (vgl. Flutlicht) von innen beleuchtet werden, sodass ausschließlich die Gravuren in einer ansonsten transparenten Platte leuchten. Zur besonders kontrastreichen Laserbeschriftung von PMMA eignet sich lediglich Material in gegossener Qualität, kurz PMMA-“GS” oder PMMA “Cast”.

Quelle: Wikipedia