Digitaldruckmaschinen wurden entwickelt, um die Druckqualität und Substratvielfalt von Offset-, Flexo- und Tiefdruckmaschinen zu erreichen – ohne den Zeit- und Kostenaufwand für die Erstellung von Druckplatten für jede Farbe. Digitaldruckmaschinen werden für den Druck von Marketingmaterial, Broschüren, Büchern, Fotobüchern, Kalendern, Eintrittskarten, Magazinen in Kleinauflagen, Direktwerbung, Faltschachteln, flexiblen Verpackungen, Etiketten, Plakaten und Verkaufsschildern eingesetzt.
Die digitale Drucktechnik ermöglicht die Ausgabe von Vollfarbdrucken, die während der Produktion angepasst oder personalisiert werden können. Die Druckmaschinen müssen nicht angehalten werden, um neue Platten für jeden neuen Auftrag zu laden.
Lange Zeit bezeichnete der Begriff „Digitaldruckmaschine“ in erster Linie digitale Drucksysteme, die Toner anstelle von Druckfarben verwenden. Heute verwenden einige Hersteller von Digitaldruckmaschinen den Begriff „Digitaldruckmaschine“ sowohl für elektrofotografische (tonerbasierte) Systeme als auch für Inkjet-Systeme für den Produktionsdruck (Single-Pass).
In diesem Beitrag gehen wir auf Tinten, Bedruckstoffe, Weiterverarbeitung und andere Elemente des elektrofotografischen Verfahrens ein. Im nächsten Beitrag werden wir einige der Hochgeschwindigkeits-Tintenstrahlsysteme für die Produktion besprechen, die mit dem Offset- und Flexodruck konkurrieren.
Die Elektrofotografie (EP), auch als Xerografie bekannt, verwendet elektrostatische Ladungen, Toner und Licht. Nachdem eine fotoleitende Trommel positiv aufgeladen wurde, wird ein Negativ des Bildes entweder mit einem Laser oder mit LEDs auf die Trommel gestrahlt. Das gestrahlte Bild hebt die Ladung auf der Trommel auf und hinterlässt eine positiv geladene Kopie des Originalbildes.
Ein negativ geladener Toner wird von dem positiven Bild auf der Trommel angezogen, und der Toner wird dann vom Papier angezogen, das ebenfalls positiv geladen ist. In einer abschließenden Fixierphase wird der Toner durch Hitze und Druck, Druck allein oder Licht dauerhaft auf dem Substrat fixiert.
Die Flüssig-Elektrofotografie (LEP) ist ein von Indigo entwickeltes „thermisches Offset“-Verfahren, bei dem ein flüssiger Toner verwendet wird. Eine elektrostatisch aufgeladene Photo Imaging Plate (PIP), die auf dem Belichtungszylinder montiert ist, wird von Laserdioden abgetastet, die von der RIP-Software (Raster Image Processing) gesteuert werden. Binäre Tintenentwicklungseinheiten für jede Farbe bereiten einen dünnen Film aus elektrisch geladener ElectroInk auf der Walzenoberfläche vor. Wenn eine BID-Walze für jede Farbe in den PIP-Zylinder eingreift, ziehen die elektrischen Felder zwischen dem PIP und dem BID die Farbpaste in den Bildbereich und stoßen sie von den Nicht-Bildbereichen ab. Ein Heiztuch schmilzt die pigmenttragenden Partikel in der ElectroInk und verschmilzt sie zu einem glatten Farbfilm. Die eingefärbten Bereiche auf dem Heiztuch verfestigen sich, wenn sie auf den nicht beheizten, vom Druckzylinder gehaltenen Bedruckstoff übertragen werden.
Arten von tonerbasierten Druckmaschinen
Digitale Druckmaschinen mit Trockentoner wurden von den Farbkopiertechnologien von Unternehmen wie Xerox, Canon, Rioch und Kodak übernommen. Farbkopierer von Canon, Xerox, Ricoh und Kodak.
Der Begriff „digitale Offsetdruckmaschine“ wurde erstmals von Indigo in den frühen 1990er Jahren verwendet. Im Jahr 2001 übernahm HP Indigo mit dem Ziel, die kommerzielle Druckindustrie in das digitale Zeitalter zu führen. Heute gibt es verschiedene Modelle von HP Indigo-Digitaldruckmaschinen, die kommerzielle Bogen- und Rollendruckmaschinen sowie Verpackungs- und Etikettendruckmaschinen ersetzen oder ergänzen. 
Digitale Druckmaschinen, die mit Trockentonern arbeiten, sind in Druckereien mit geringem Druckaufkommen beliebt, z. B. in Betrieben, Copy-Shops und neu gegründeten Druckunternehmen. Schilderhersteller, Großformatdrucker, Designstudios und Siebdrucker haben verschiedene Marken und Modelle von elektrofotografischen Digitaldruckmaschinen gekauft, um kleine Auflagen von Marketingmaterial zusammen mit Schildern, Fotodrucken oder Display-Grafiken anzubieten.
Monochrome Druckmaschinen verwenden schwarzen Toner, um Dokumente wie Anleitungen, Broschüren, Jahresabschlüsse, Handbücher und Bücher zu drucken.
Farbdruckmaschinen haben bis zu 7 Farbstationen. Neben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz können die Druckmaschinen auch Weiß, Klarlack, helles Cyan und helles Magenta, helles und helles Schwarz sowie fluoreszierende Farben auftragen. Einige Toner haben Eigenschaften, mit denen Finanzinstitute gefälschte Schecks oder Veranstaltungsorte gefälschte Eintrittskarten erkennen können.
Die Druckmaschinen für Einzelblattdruck beginnen mit Papier- oder Kartonbögen in Standardgröße, die leicht gefaltet oder geschnitten werden können, um gängige Größen von Postkarten, Direktmailings oder Faltschachteln zu erstellen.
Druckmaschinen mit kontinuierlicher Zuführung können auf Papier- oder Folienrollen drucken. Einige Druckmaschinen mit kontinuierlicher Zuführung sind Rolle-zu-Rolle-Drucker. Andere Modelle wandeln die bedruckten Rollen während des Prozesses in Einzelblätter um.
Typen von Tonern
Trockentoner bestehen aus Pigmenten, die in Polymerperlen eingebettet sind. In der Fixierphase des elektrofotografischen Prozesses verschmelzen die Polymerkügelchen mit der Papieroberfläche.
Die von HP entwickelten Flüssigtoner enthalten elektrisch geladene Tintenpartikel, die in einer Flüssigkeit dispergiert sind, die beim Erhitzen verdampft. Nach Angaben von HP ermöglicht die Verwendung von Partikeln mit einer Größe von 1 bis 2 Mikrometern, die in dem flüssigen Träger dispergiert sind, eine höhere Auflösung, einen gleichmäßigen Glanz, scharfe Bildränder und sehr dünne Bildschichten, die sicherstellen, dass der bebilderte Bereich der Seite eine ähnliche Textur aufweist wie der nicht bebilderte Bereich. 
Substrate
Toner-basierte Druckmaschinen können die enorme Vielfalt an Papieren, Kartons, Folien, Schrumpffolien, synthetischen Papieren und druckempfindlichen Etikettenmaterialien bedrucken, die für den Druck aller Arten von Dokumenten, Faltschachteln und Etiketten verwendet werden.
Um die Haftung auf Materialien zu verbessern, die nicht für den Indigo-Druck optimiert wurden, verfügen einige HP Indigo Produktions-Digitaldruckmaschinen über integrierte Priming- oder Corona-Behandlungssysteme. Diese Systeme ermöglichen es Druckereien, die gleichen Arten von Standardmaterialien zu verwenden, die auch für Offset- oder Flexodruckmaschinen verwendet werden.
Vorstufe
Im Gegensatz zu analog-digitalen Drucksystemen, die den Einsatz von Plattenherstellungssystemen erfordern, verwenden Digitaldruckmaschinen Software, um Daten aus der digital erstellten Druckdatei in Anweisungen zu verarbeiten, die das Digitalgerät zum Auftragen von Farbe oder Toner benötigt.
Eine Digitaldruckmaschine verwendet ein digitales Frontend (DFE), um Daten aus PDF- oder Postscript-Dateien in druckfertige Dateien umzuwandeln, die über die richtigen Schriftarten, Bildauflösungen, Farben, Seitenausschießungen, variablen Daten und Rasterungen verfügen.
Die Art des DFE, das mit der Digitaldruckmaschine verwendet wird, hängt von der Datenmenge ab, die der Server verarbeiten wird, und davon, ob die Maschine für die Herstellung von Publikationen, Fotos, Etiketten und Verpackungen oder Marketingmaterial verwendet wird.
EFI führte 1991 die ersten „Farbserver“ für Farbkopierer ein und arbeitete mit Canon, Ricoh und Xerox zusammen, um digitale Front-Ends für ihre ersten EP-Digitaldruckmaschinen zu entwickeln. HP entwickelte seine eigenen SmartStream-Server, um die Auftragseinrichtung, die Farbanpassung und die Funktionen für variable Daten der HP Indigo-Druckmaschinen zu optimieren.
Finishing
Digitaldruckmaschinen können mit Inline-Finishing-Systemen ausgestattet werden, die die gedruckten Bögen in Broschüren, Bücher oder versandfertige Dokumente umwandeln. Über Schnittstellen lassen sich Endverarbeitungsgeräte zum Binden, Falzen, Schneiden, Stanzen, Beschichten, Lochen und Laminieren anschließen.
HP bietet Finishing-Module an, die zu Digitaldruckmaschinen hinzugefügt werden können, um: Direktmailings und Abrechnungen, Marketingmaterial wie Datenblätter und Schilder am Point-of-Sale, Fotodrucke, Grußkarten und klebegebundene Fotobücher sowie sammelgeheftete Zeitschriften und klebegebundene Bücher zu erstellen.
Wie sich die Technologie weiterentwickelt hat
Da verschmolzene Toner eine dünne, glatte Kunststoffschicht auf der Oberfläche des Papiers bilden, fühlen sich elektrofotografisch bedruckte Seiten oft anders an als auf Offsetdruckmaschinen gedruckte Papiere.
Fortschritte in der Toner- und Übertragungstechnologie haben das Aussehen, die Haptik und die Haftung von Ausdrucken verbessert, die mit tonerbasierten Digitaldruckmaschinen ausgegeben werden. Eine bessere Kontrolle der Pigmentpartikelgröße hat ebenfalls zu einer höheren Bildqualität geführt.
Einige HP ElectroInks für Verpackungsdrucksysteme erfüllen die Standards für migrationsarme Tinten, die für die Sicherheit von Lebensmittelverpackungen erforderlich sind. HP bietet auch einen Tintenmischservice an, um Sonderfarben zu erstellen, die für Verpackungen, Etiketten und Markenmarketing benötigt werden.
Integrierte Grundierungssysteme oder fortschrittliche Tonertransfersysteme ermöglichen das Bedrucken spezieller Materialien wie Klarsichtfolien, Magnete und strukturierte Medien. 
Digitale Front-Ends sind bei der Verwaltung der Druckvorstufe und der Verarbeitung von Produktionsdaten für mehrere Aufträge unglaublich leistungsfähig geworden. Die HP Mosaic Software für SmartStream ermöglicht die automatische Generierung und den Druck von Millionen einzigartiger, reproduzierbarer Grafikdesigns für Etiketten, Mailings, Verpackungen und andere Druckerzeugnisse.
Cloud-basierte Druckmanagementsysteme ermöglichen es Druckereibesitzern, die Leistung ihrer Digitaldruckmaschinen kontinuierlich zu überwachen und zu verbessern sowie die Dateiübermittlung und Preflight-Prozesse zu automatisieren.
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Dieser Beitrag ist Teil einer Serie von Beiträgen, die wir veröffentlichen, um Ihnen zu helfen, die vielen Arten von analogen und digitalen Druckverfahren zu verstehen, die von Druckdienstleistern aller Arten und Größen verwendet werden. Unser nächster Beitrag befasst sich mit der Produktion von Tintenstrahldruckern.
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