Zur Geschichte und Haltbarkeit des Fine Art Tintenstrahldrucks

:: Der Tintenstrahldruck ist inzwischen eines der populärsten Druckverfahren für die Ausgabe digitaler Information auf einer großen Auswahl an Substraten. Die Anwendungen reichen vom Druck von Textdokumenten auf Papier, Haltbarkeitsdaten auf Lebensmittelverpackungen, Großformatwerbung für den Außeneinsatz bis hin zum Druck von fotografischen Bildern auf PE- oder Büttenpapier und Leinwanddruck. Diese technische Vielfalt ist hauptsächlich eine Folge der prinzipiellen Schlichtheit des Tintenstrahls: kleine Tropfen einer flüssigen Tinte werden kontrolliert auf ein Substrat gesprüht. Der Kontakt zwischen dem Substrat und dem Drucker, etwa in Form einer mechanischen Druckvorlage, ist überflüssig geworden. Der Tintenstrahldruck bildet somit eines der Hauptverfahren in der Gruppe der digitalen Druckverfahren.1 Alle diese Verfahren zeichnen sich generell dadurch aus, dass das gedruckte Bild von einer rein digitalen Quelle (einem binären Signal) stammt. dfa_geschichte_juergens_681_140x490

Die Anfänge des Tintenstrahldrucks

Wir kennen die Tintenstrahl-Technologie seit den 1950er Jahren in den unterschiedlichsten Anwendungen. Die Ursprünge jedoch reichen zurück ins neunzehnte Jahrhundert. 1879 veröffentlichte Lord J. W. S. Rayleigh die erste theoretische Untersuchung über die Tendenz von Flüssigkeitsstrahlen in einzelne Tropfen zu zerbrechen.2

Rayleigh beschreibt das Phänomen der Tröpfchenbildung, wie sie noch immer in heutigen Continuous Inkjet (CIJ)-Druckern eine Rolle spielt. Dem Bericht voraus ging der erste praktische CIJ-Drucker: der britische Physiker Lord Kelvin patentierte 1874 einen Signalschreiber,3 der ab 1876 für das Drucken von Telegrafiemitteilungen verwendet wurde. Vorläufer der heutigen Tintenstrahl-Drucker waren ab den dreißiger Jahren im Gebrauch. Sowohl der RCA Communications Radiofaksimilerekorder von 1932 wie auch der Siemens-Elema Mingograph Drucker von 1952 hatten die grundlegenden Funktionen eines modernen CIJ-Druckers.4 | 5 In den sechziger Jahren entwickelte Carl Helmuth Hertz am Lund Institute of Technology in Schweden einige CIJ-Systeme, die auf dem Binary Deflection Mechanismus basierten.6 Hertzs ursprüngliches Verfahren nutzte einen Strahl aus fein zerstäubten Tröpfchen, welcher in seiner Breite moduliert werden konnte, um die Zahl der Tröpfchen zu steuern, die eine Blendenöffnung passierten und zum Drucken verwendet wurden.7 Eine weitere Entwicklung dieser Technologie ermöglichte es, Punkte verschiedener Durchmesser und Farbdichten zu drucken; diese Abwandlung ist als das Hertz-Verfahren bekannt geworden und wurde die Basis für die späteren Drucker der Firma IRIS Graphics.8 | 9 | 10

Tintenstrahlverfahren

In einer hierarchischen Übersicht der verschiedenen Tintenstrahlverfahren wird eine generelle Unterscheidung zwischen Drop-on-Demand (DOD) und Continuous Inkjet (CIJ) gemacht. DOD-Geräte zeichnen sich dadurch aus, dass sie nur dann einen Tropfen verschießen, wenn ein Punkt auf dem Substrat gedruckt werden soll. Innerhalb der DOD-Verfahren wird zwischen Piezo- und Thermo-Druckköpfen differenziert und es ist üblich, dass sich Hersteller auf eine dieser Technologien beschränken. CIJ kann in zwei Systeme aufgeteilt werden: Binary Deflection (Hertz) und Multiple Deflection. Bei beiden Systemen wird im Gegensatz zum DOD ein kontinuierlich fließender Tropfenstrahl erzeugt, aus dem einzelne Tropfen durch elektrostatische Flugbahnablenkungen herausgelöst werden – um dann auf das Substrat aufzutreffen. Bei Tinten wird generell zwischen wasserbasierten und nicht-wasserbasierten Tinten unterschieden, wobei letztere sich in lösungsmittelbasierte, ölbasierte, UV-härtende und wachsbasierte (oder Fest-) Tinten aufteilen. Eine zusätzliche Unterscheidung zwischen pigmentierten und farbstoffhaltigen Tinten ist üblich.

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Der Durchbruch in den Achtzigern

Drop on Demand (DOD)-Drucker wurden nach dem von Steven Zoltan 1972 patentierten System für den pulsierenden Ausstoß von Tropfen gebräuchlich.11 Zwei Desktop-Drucker, die auf diese piezoelektrische Technik setzten, wurden in den späten 1970ern eingeführt: der Siemens PT-80 in 1977, und der Silonics Quietype in 1978.12 Beide waren besonders dafür bekannt, dass sie, im Vergleich zu den notorisch lauten Matrixdruckern dieser Ära, relativ leise arbeiteten. Obwohl zunächst langsamer und nur niedrigauflösend, waren frühe DOD-Drucker günstiger in der Produktion und einfacher zu handhaben als CIJ-Geräte.

Der erste DOD-Drucker, der auf Thermo-Druckköpfen beruhte, war Canons Bubble Jet. Ein Prototyp dieses Druckers wurde 1981 vorgeführt. Die Druckqualität war bis in die späten achtziger Jahren in der Regel eher niedrig, weil die wasserbasierten Tinten dazu neigten auf den gebräuchlichen Mehrzweckpapieren zu verlaufen. Das erste kommerziell erhältliche Gerät, der Canon BJ-80, wurde 1985 in den USA eingeführt. Dieses Gerät war seiner Zeit voraus, weil es nicht nur in rot und schwarz drucken konnte, sondern auch auf einem für den Tintenstrahl speziell beschichteten Papier druckte – was zu einer vergleichsweise hohen Druckqualität führte.13 Hewlett-Packard (HP) führte 1984 seinen ersten DOD-Desktop-Drucker ein. Der ThinkJet (eine Abkürzung für thermal inkjet) nutzte innovative (wegwerfbare) Tintenpatronen, in die die Thermo-Druckköpfe eingebaut waren – ein System, das den heutigen Tintenstrahlmarkt dominiert. Der ThinkJet nutzte noch Endlospapier mit perforierten Rändern. Erst der HP DeskJet Drucker von 1988, der einen Einzelblatteinzug vorwies, machte – bei erstaunlichen 300 dpi Druckauflösung – das Drucken auf einfaches Papier für den Masseneinsatz tauglich.14 | 15 HP führte 1986 seinen ersten Farbdrucker (den PaintJet) ein,16 der das langsame Ableben der Farbmatrixdrucker einleitete, die bis dahin in den Büros dominiert hatten.17 Der Markt für DOD-Desktop-Drucker expandierte ab den späten achtziger Jahren mit ungeahnter Geschwindigkeit und zeigt bis heute eine ungebrochene Dynamik. Parallel zur Entwicklung der Drucker wurden Tinten und Druckmedien weiterentwickelt, so dass sich die Druckqualität stetig verbesserte. 1993 schließlich wurde ein piezoelektrischer DOD-Drucker für den Desktop-Bereich eingeführt, der den damaligen Thermo-Geräten eine ebenbürtige Konkurrenz bot: der Epson Stylus 800 Printer.18 In den folgenden Jahren, bis heute, setzt dann die Stylus Modellserie zahlreiche Meilensteine im hochqualitativen Tintenstrahldruck.

Druckmedien für wasserbasierten Tintenstrahl

Heute lassen sich Druckmedien für den Tintenstrahldruck grob in sechs Kategorien unterscheiden:
1. Papierträger können entweder unbeschichtet (Mehrzweckpapier), für den Tintenstrahl speziell oberflächengeleimt oder mit verschiedenen Beschichtungen (matt, gestrichen, mikroporös) verwendet werden. Matte Beschichtungen bestehen aus Mineralien wie Calciumkarbonat oder einem porösen Trockenmittel (z.B. Silikagel) in Polyvinylalkohol (PVA) oder Stärke gebunden. Gestrichene Papiere sind von Aufbau her ähnlich, aber eher glänzend. Sie werden auch als makroporös bezeichnet. Mikroporöse Beschichtungen enthalten große Mengen an hochporösem, sehr feinen Silikagel in PVA und sind meist hochglänzend oder seidenmatt.
2. Bereits vorgestrichenes Papier kann eine zusätzliche mikroporöse Tintenempfangsschicht erhalten.
3. PE-Papiere und
4. Kunststofffolien für den wässrigen Tintenstrahldruck müssen immer beschichtet werden: der Überzug kann entweder mikroporös oder quellbar sein. Letzterer wird auch als Polymer-Schicht bezeichnet, weil er aus einer Mischung aus PVA und Gelatine besteht die beim Auftreffen der Tinte quellt. Poröse Beschichtungen quellen dagegen nicht, sondern saugen den Wasseranteil der Tinte sofort auf. Der Schichtaufbau kann komplex sein und verschiedene, übereinander liegende Schichten können mehrere Funktionen erfüllen.
5. Textilen oder Leinwände sind entweder unbeschichtet oder mikroporös beschichtet.
6. Weitere Substrate wie synthetische Papiere, Verbundstoffe oder feste Platten können sehr unterschiedlich vorbehandelt sein, um flüssige Tinte aufzunehmen.

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Der Digital Fine Art Print wird erfunden

In den frühen neunziger Jahren begann der Siegeszug des so genannten „digital fine art print“. Diese Art von Druck ist inzwischen ein wichtiger Faktor im Foto- und Kunstmarkt, spielt aber auch im Bereich der Reproduktion von Kunst eine wichtige Rolle.19 Dank der Fähigkeit auf eine große Anzahl von unterschiedlichen Substraten drucken zu können, dominierte der Tintenstrahldruck von Anfang an den Bereich des Fine Art Printing. Von besonderer Bedeutung waren zunächst die CIJ-Farbtintenstrahldrucker. Diese meist großen und teuren Geräte wurden in der Druckindustrie für die Anfertigung von Proofs (Druckfahnen oder Prüfdrucke) verwendet. Unter diesen Geräten finden sich der Applicon Drucker von 1977, der Hitachi Microdot der frühen achtziger Jahre, der DuPont Digital Cromalin von 1992 und die Serie von Druckern, die IRIS Graphics entwickelte.20 | 21 | 22 | 23 Insbesondere die von IRIS Graphics entwickelte Serie hat für die Wiedergabe von fotografischen Bildern, Kunst, Druckgrafik und Reproduktionen eine besondere Rolle gespielt.24

Der Fine Art Tintenstrahldruck hat seine Wurzeln an den West- und Ostküsten der USA. Cone Editions Press begann mit der Kombination seiner traditionellen Druckgrafik und digitalen Systemen Mitte der achtziger Jahre in Vermont.25 In Los Angeles gründeten Graham Nash und Mac Holbert 1991 die Druckwerkstatt Nash Editions, in der sie sich daran machten, hochwertige Tintenstrahldrucke für Fotografen und Künstler anzufertigen.26 Zwei Jahre zuvor hatten sie Ausdrucke des IRIS 3047 gesehen und waren davon überzeugt, dass dieses Gerät für die Ausgabe von fotografischen Bildern auf Büttenpapier angepasst werden konnte. Die Ausgabe einer Farbfotografie in hoher Qualität auf einem hochwertigen Künstlerpapier war eine Neuheit, und sie gefiel gerade durch ihre Abkehr von der bis dahin für die Farbfotografie üblichen glatten Kunststoffoberfläche der Farbfotopapiere.27 | 28

Frühe digitale Druckwerkstätten standen einem nicht unerheblichen Widerstand vom etablierten Kunstmarkt und von den traditionellen Werkstätten gegenüber.29 Tintenstrahldrucke waren für diese ein wenig bedrohlich, weil sie bei verhältnismäßig niedrigen Unkosten kurze Druckläufe und hohe Qualität erlaubten. Da ihre Produktion – wenn auch nur oberflächlich betrachtet – eher maschinell ablief als durch Handarbeit, und da identische Ausdrucke verhältnismäßig schnell hergestellt werden konnten, entzündete sich wieder die überwunden geglaubte Diskussion über Technologie und Reproduzierbarkeit gegen wahre Kunst. Noch in 1998 beschreibt Brinkerhoff eine

„negative reaction and resistance that is often directed your way once you reveal that your beautiful fine-art print is made using a computer“.30

Um der „technischen Aura“ des Fine Art Tintenstrahldrucks entgegenzuwirken, übernahmen viele Drucker die charakteristischen Kennzeichen des traditionellen Kunstdrucks: Papier mit Büttenrand, Editionsangabe in Bleistift und Blindstempel.
Der Künstler Jack Duganne führte 1991 den Begriff Giclée ein, um – ähnlich dem Gebrauch des Begriffs Serigraphie für den Siebdruck – die Fine Art Tintenstrahldrucke auf Büttenpapiere zu bezeichnen.31 | 32 Der Begriff Giclée, der auf Französisch „sprühen“ bedeutet, wurde sehr schnell sehr populär. Peter Alpers erklärt die Anziehungskraft dieses Terminus:

„It whispered something exotic, or at least sophisticated . . . Best of all, nothing about the term implied ‘digital processing.’ After all, if the well-made digital print doesn’t reveal a digital signature to the unaided eye, why put the commercial kiss of death on it by unnecessarily calling attention to how it was made?“ 33

Giclée war ursprünglich ein Synonym für einen Iris-Druck im Fine Art Bereich. Als aber eine wachsende Zahl von Werkstätten Tintenstrahl-Reproduktionen und -Poster in hohen Auflagen herstellten und diese als Giclée bezeichneten, distanzierten sich diejenigen, die Tintenstrahl für originäre Kunst nutzten, von dem Begriff. Als Konsequenz wurde fortan das Wort Giclée hauptsächlich für kommerzielle Reproduktionen auf Künstlerpapier und Leinwand verwendet, aber nicht mehr für Künstlerdrucke und niemals für Tintenstrahldrucke auf glänzendem PE-Papier. dfa_geschichte_juergens_201_140x490

Ende der neunziger Jahre wurden großformatige DOD-Drucker immer populärer. Sie waren technisch zuverlässiger und einfacher in der Handhabung als IRIS-Drucker, die, obwohl sehr beliebt, ausgiebig gewartet und regelmäßig gereinigt werden mussten. Heute gibt es nur noch sehr wenige Dienstleister, die funktionsfähige IRIS-Drucker betreiben, und es wird bald sehr schwierig sein, IRIS-Drucke anzufertigen. Nichts desto trotz werden IRIS-Drucke inzwischen als eigenständiger und besonderer Beitrag zum Kunst- und Fotografiebetrieb der letzten 15 Jahre anerkannt – vielleicht auch gerade deswegen, weil die Technik in den letzten Jahren fast obsolet geworden ist und ein IRIS Print als „historisch“ bezeichnet werden könnte.

Fortsetzung folgt

Fußnoten

1 Zu den digitalen Druckverfahren werden neben dem Tintenstrahl auch der Nadeldruck, die verschiedenen Thermoverfahren (Thermodirekt, Thermotransfer, Thermofarbstoff-Diffusionstransfer), die digitale Ausbelichtung auf Fotopapier sowie die Elektrofotografie (z.B. Laserdruck) und das Fuji Pictrography Verfahren gezählt.
2 J. W. S. Rayleigh. On the Instability of Jets. In: Proceedings of the London Mathematical Society 10(1), 4-13, 1879.
3 W. Thomson. Improvement in Electric-Telegraph Apparatus. US Patent 156,897, angemeldet am 6. Januar 1872, erlassen am 17. November 1874.
4 John S. Moore. Non-Impact Printing Technologies: Introduction and Historical Perspective. In: Output Hardcopy Devices, Robert C. Durbeck und Sol Sherr (Hrsg), 207-220, Boston: Academic Press, 1988, S. 210.
5 Stephen F. Pond. Inkjet Technology and Product Development Strategies. Carlsbad, CA: Torrey Pines Research, 2000, S. 7-8.
6 Hertz war der Sohn von Gustav Ludwig Hertz, einem Neffen von Heinrich Rudolf Hertz, nach dem die physikalische Einheit für Frequenz als das Hertz (Hz) benannt wurde.
7 William J. Lloyd und Howard H. Taub. Ink Jet Printing. In: Output Hardcopy Devices, Robert C. Durbeck und Sol Sherr (Hrsg), 311-370, Boston: Academic Press, 1988, S. 316-317.
8 Donald R. Allred, John Ingraham und Andra Osis. Media Selection for Contone Ink Jet Printers: A Survey of Matte Papers. In: Recent Progress in Ink Jet Technologies, Ivan Rezanka und Eric Hanson (Hrsg), 269-271, IS&T Recent Progress Series. Springfield, VA: Society for Imaging Science and Technology, 1996, S. 269.
9 H. P Le. Progress and Trends in Ink-Jet Printing Technology. In: Journal of Imaging Science and Technology 42(1), 49-62, 1998.
10 Joseph Woo. A Short History of The Development of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology, 2006. http://www.ob-ultrasound.net/history1.html
11 Steven I. Zoltan. Pulsed Droplet Ejecting System. US Patent 3,683,212, angemeldet am 12 Juli 1974, erlassen am 22 Juni 1976.
12 Pond, 2000, S. 21-22.
13 Pond, 2000, S. 23-28.
14 Lloyd und Taub, 1988, S. 360-361.
15 Pond, 2000, S. 30.
16 Pond, 2000, S. 33.
17 John W. O’Leary. Thermal Transfer Compared to the Fourteen other Imaging Technologies. In: Hard Copy Output, Leo Beiser, Stephen L. Corsover, John M. Fleischer, Vsevolod S. Mihajlov und Ken-Ichi Shimazu (Hrsg), 122-133. SPIE Proceedings, Vol. 1079, Bellingham, WA: SPIE, 1989, S. 125.
18 Pond, 2000, S. 41.
19 Stephen Hoskins. The Diversity of Digital Printing Technologies used in the Creation of High Quality Fine Art. In: IS&T’s NIP22: International Conference on Digital Printing Technologies, Eric Stelter und Ramon Borrell (Hrsg), 303-307. Springfield, VA: Society for Imaging Science and Technology, 2006, S. 303.
20 Lloyd und Taub, 1988, S. 330.
21 Pond, 2000, S. 19.
22 Helmut Kipphan. Handbook of Print Media: Technologies and Production Methods. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2001, S. 716.
23 Tess Raine. DuPont Digital Cromalin AQ. In: Printweek.com, 2006. http://www.printweek.com/news/653587/DuPont-Digital-Cromalin-AQ.html
24 IRIS Graphics Inc., gegründet 1984, entwickelte eine Reihe von Vierfarbdruckern, darunter der erste Großformatdrucker 2044, das kleinere Modell 2042 und der spätere 3047, welches das beliebteste Gerät für das Drucken von Fotografie und Grafik in den neunziger Jahren wurde. Ein angepasstes Modell, GPrint 3047 genannt („G“ für Giclée) wurde im Zuge des wachsenden Markts für IRIS-Drucke nachgeliefert. 1994 wurde IRIS Graphics von der israelischen Firma Scitex aufgekauft, und neue IRIS-Geräte wurden speziell für Proof-Anwendungen und für den Fine Art Bereich entwickelt. Die Produktion der IRIS 3000 Serie wurde 1999 eingestellt, aber eine später neu aufgelegte und verbesserte Version des IRIS 3047 wurde als IXIA-Drucker auf den Markt gebracht. Der Großteil der IRIS-Drucke aus den neunziger Jahren wurden auf dem 3047 Modell hergestellt.
25 Kat Silvergate. Jon Cone: The 5 Tool Player of Digital Output. In: Rangefinder, Januar, 90-93, 2007.
26 Henry Wilhelm. A 15-Year History of Digital Printing Technologies and Print Permanence in the Evolution of Digital Fine Art Photography: From 1991–2006. In: IS&T’s NIP22: International Conference on Digital Printing Technologies, Eric Stelter und Ramon Borrell (Hrsg), 308-315, Springfield, VA: Society for Imaging Science and Technology, 2006, S. 308.
27 Val Brinkerhoff. The Glory of Giclée: Fine Art Iris Inkjet Printmaking: Art and Science Meet Head-on. In: Photo Techniques 19(3), 28–35, 1998, S. 29–30.
28 Anfang der 90er wurden spezielle Papiere für den Fine Art Druck von fotografischen Bildern, Grafik und Kunstreproduktionen eingeführt, und sie wurden schnell – sowohl für den CIJ- wie auch DOD-Tintenstrahldruck – sehr populär. Sie hatten zunächst eine besondere Oberflächenleimung und später eine matte Oberflächenbeschichtung, die die vergleichsweise raue Büttenoberfläche bewahrte, gleichzeitig aber die wässrige Tinte daran hinderte, in das Papierfilz einzudringen – dies resultierte in ein schärferes Bild mit höherer Farbsättigung.

29 Mac R. Holbert. The History of Nash Editions. In: Nash Editions: Photography and the Art of Digital Printing,30 Brinkerhoff, 1998, S. 34.31 Harald Johnson. Mastering Digital Printing, 2. Auflage, Boston: Thomson Course Technology, 2005, S. 32.32 Wilhelm, 2006, S. 312.33 Peter Alpers. The Evolution of the Term “Giclée”. In: Digital Fine Art Magazine, Spring, 1999.

Weiterführende Literatur und Online-Resourcen

• Peter Adelstein. IPI Media Storage Quick Reference. Rochester, NY: Image Permanence Institute, 2004.
• Arthur S. Diamond und David S. Weiss (Hrsg). Handbook of Imaging Materials. New York: Marcel Dekker, 2002.
• Robert C. Durbeck und Sol Sherr (Hrsg). Output Hardcopy Devices. San Diego: Academic Press, 1988.
• Image Permanence Institute, http://www.imagepermanenceinstitute.org
• Image Permanence Institute. http://www.digitalsamplebook.org
• Image Permanence Institute. A Consumer Guide for the Recovery of Water-Damaged Traditional and Digital Prints. Rochester, NY: Image Permanence Institute, 2004.
• Image Permanence Institute. A Consumer to Traditional and Digital Print Stability. Rochester, NY: Image Permanence Institute, 2004.
• International Organization for Standardization (ISO), http://www.iso.org
• Harald Johnson. Mastering Digital Printing, 2. Auflage. Boston: Thomson Course Technology, 2005.
• Martin C. Jürgens. The Digital Print: Identification and Preservation. Los Angeles: Getty Publications, 2009.
• Helmut Kipphan. Handbook of Print Media: Technologies and Production Methods. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2001.
• Bertrand Lavedrine et al. A Guide to the Preventive Conservation of Photograph Collections. Los Angeles: Getty Conservation Institute, 2003.
• James C. Owens. A Tutorial on Printing. The Society for Imaging Science and Technology, http://www.imaging.org/resources/web_tutorials/printing.cfm ohne Datum.
• The Society for Imaging Science and Technology (IS&T), http://www.imaging.org
• B. Thompson. Printing Materials: Science and Technology. Surrey, UK: Pira International, 1999.
• Edward Webster. Print Unchained: Fifty Years of Digital Printing. 1950–2000 and Beyond. A Saga of Invention & Enterprise. DRA of Vermont, 2000.
• Wilhelm Imaging Research, Inc. (WIR), http://www.wilhelm-research.com