Inkjet-Technologie mischt Verpackungsmarkt auf

Das Bedrucken von flexiblen Verpackungen und Wellpappe wird für neu konstruierte Digitaldrucksysteme zum Wachstumsmarkt. Farbenhersteller Sun Chemical geht als globaler Marktführer in die Offensive - und mit seiner Fastjet-Baureihe neue Wege.

Die Nachfrage im Verpackungsmarkt nach mehr Farben, aufwändigen Graphiken, extremer Aufmerksamkeitsstärke steigt - bei kleinen Auflagen und niedrigen Kosten", erklärt Stefan Slembrouck, Business Manager Digitaldruck bei Sun Chemical. Gefordert sind maßgeschneiderte Lösungen, die auf neuen Konzeptionen beruhen.

Aus der Vogelperspektive betrachtet basiert die Verpackungsindustrie auf einigen wenigen Rohstoffen: Metall, Glas, Plastikfilm und Papier im Wert von vielen 100 Mrd. € jährlich allein in Europa. Aber umso genauer man ins Detail geht, umso größer wird die Komplexität.

Verpackungen werden nicht nur gedruckt und geschnitten, sondern auch geschweißt, geklebt, geformt, gefaltet und laminiert manchmal vor dem Druck und manchmal danach. Sie müssen dem Abrieb des Formungsprozesses ebenso widerstehen können wie den Fülllinien, der Hitze und der Feuchtigkeit, sie müssen geschnitten, gestanzt und versiegelt werden - und sie müssen einer großen Zahl von Gesetzen und Regeln entsprechen.

Will eine relativ neue Technologie wie Inkjet den Verpackungsmarkt erobern, müssen die Anbieter Dutzende verschiedene Lösungen parat haben, um die Balance zwischen Printqualität, Durchsatzrate, Verlässlichkeit und Wirtschaftlichkeit herzustellen.

Eine Technologie für den Verpackungsdruck muss schnell sein. Selbst bei zunächst kleineren Auflagen bleibt der Verpackungsdruck als solcher ein hochvolumiger Markt und der Druck muss sich irgendwie in den Gesamtproduktionsprozess einfügen, damit er nicht zum Flaschenhals wird.

Inkjet-Lösungen bieten derzeit Produktionsgeschwindigkeiten von 50 m/h bis 150 m/h. Doch um als ernsthafte Alternative zur konventionellen Drucktechnik in Betracht gezogen zu werden, ist selbst das zu langsam. Eine Alternative wären Single-Pass-Systeme (oder Fixed-Array-Systeme) mit einer sehr großen Zahl an Druckköpfen, die eine Leistung von 1500 m/h (Dotrix) bis zu 6000 m/h (Fastjet) bieten.

Eine der Herausforderungen eines Single-Pass-Systems mit nur einem Durchlauf ist es, das Substrat bei der benötigten Geschwindigkeit in einer sehr akkuraten Position zu halten - bei einer Toleranz von weniger als 10 µm -, ohne dass es von Platten oder Trommeln gehalten wird. Andernfalls würden Tropfenabweichungen und Farbverschiebungen die Folge sein. Daher muss die Substratauswahl vor dem Entwurf eines Inkjet-Druckers, der hohe Geschwindigkeiten fährt, wohl definiert werden.

"Obwohl es stimmt, dass Bilder innerhalb von Sekunden ausgetauscht werden können, beschränken Substratwechsel und Reinigungsintervalle die maximale Produktionsgeschwindigkeit in der Praxis auf 50 % bis 70 % der beworbenen Werte", sagt Stefan Slembroeck von Sun Chemical.

Verpackungsgrafiken erfüllen zwei Anforderungen: Information und Werbung. Information bedeutet Texte und Strichcodes, Werbung Farbe und Bild. Da aus rechtlichen Gründen häufig viel Information gefordert wird, werden Texte meist in sehr kleinen Schriften gesetzt. Texte und Barcodes müssen lesbar sein, daher müssen die Linien scharf sein - eine Herausforderung für den kontaktlosen Inkjet-Druck.

Um ein attraktives Verpackungsdesign mit Inkjet zu produzieren, muss dieses für den Inkjet-Druck entworfen sein oder entsprechend retuschiert werden. Das Druckbild selbst bleibt während des Inkjet-Drucks stabil.

Die Verlässlichkeit muss sich in einem industriellen Umfeld mit Staub, Temperaturwechseln und Feuchtigkeit erweisen - es sei denn, es würde ein temperaturkontrollierter Raum vorgeschrieben. Inkjet-Geräte lieben das Drucken. Da es kaum Abnutzung bei den Druckköpfen gibt - zumindest solange ihr Inneres durch die Verwendung ordentlich gefilterter und entgaster Tinten sauber gehalten wird -, verbessert sich die Performance, umso öfter der Inkjet-Drucker druckt. Je besser die Endanwendung definiert ist, desto höher ist die Zuverlässigkeit.

Inkjet-Druck ist ökonomisch nur erwägbar, wenn die Gesamtkosten für den Printkäufer mit konventioneller Technologien zumindest Schritt halten können. Inkjet hat den großen Vorteil, dass nur wenige Kostenparameter einer Kontrolle bedürfen: die Abnutzung der Ausrüstung, der Tintenverbrauch und die Wartung. Sobald die Technologie einmal etabliert wurde, bietet sie eine sehr hohe Kostenvorhersagbarkeit.

Inkjet dürfte im Verpackungsmarkt mit Lösungen für flexible Verpackungen, Wellpappe und Etikettendruck seine Position an der Seite der konventionellen Drucktechniken festigen und durch den wachsenden Anteil kleiner Auflagen am Gesamtvolumen profitieren. Eine Lösung, die auf eine bestimmte Nische im Verpackungsdruck abzielt, wird wahrscheinlich rascher erfolgreich sein als eine generelle.