Für kostenbewusste Nachrüster im Digitaldruck
Im Mainstream angekommen
Der digitale Etikettendruck ist im Mainstream angekommen. Laut Marktforschern wie Smithers wird bereits ein Drittel des Marktwerts digital oder hybrid produziert. Gleichzeitig sinkt die Eintrittsschwelle für Druckereien, was der Schweizer Maschinenhersteller Gallus mit einem «Erlkönig» aufzeigte.

Bilder: Gallus Ferd. Rüesch; pack.consult
Im Gegensatz zu den streng abgeschirmten «Erlkönigen» in der Automobilbranche kann man die Ausstattung und Technik der Digitaldruckmaschine unmittelbar erleben. Besonders interessant ist das digitale Drucksystem für Etikettendrucker, die ihren Maschinenpark um eine kompakte Rolle-zu-Rolle-Digitaldruckmaschine erweitern möchten, ebenso für Unternehmen, die den Einstieg in den Digitaldruck planen.
Einsteigergerechte Systemarchitektur
Konzipiert ist die Gallus Alpha für Produktionsumgebungen mit begrenztem Platzangebot. Durch ihre Monoblock-Bauweise lässt sich die Maschine einfach installieren. Um in Produktion zu gehen, muss sie lediglich mit Tinte befüllt und die Substratqualifizierung durchgeführt werden. Schaut man auf die Auslegung der Maschine, so zeigt sich, dass sich die Konstrukteure auf die Kernfunktionen sowie auf die Leistungsfähigkeit konzentriert haben. Die Systemarchitektur macht Einarbeitungszeiten für den Operator in das digitale Drucksystem kurz. Das Rolle-zu-Rolle-Design ermöglicht eine einfache Bedienung und nahtlose Integration in bestehende Produktionsumgebungen. Verbaut ist modernste Drucktechnologie, wie etwa Epson D3000-U1R Druckköpfe, die Gallus als einer der ersten Hersteller einsetzt. Mit einer nativen Auflösung von 1200 × 1200 dpi platzieren sie die Farbtropfen präzise und gewährleisten ein reproduzierbares Druckbild. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Flächendeckung sowie eine exakte Kantendefinition über den gesamten Druckbereich. Ihre adressierbare Auflösung von 2400 × 2400 dpi ergibt sich aus der Steuerung der Tropfenerzeugung in Abhängigkeit von der Strahlfrequenz, der Tropfengröße und der Druckgeschwindigkeit. Mit einer Druckgeschwindigkeit von 65 m/min kombiniert die Digitaldruckmaschine hohe Produktivität mit exzellenter Druckqualität. Die Druckköpfe stoßen eine Tropfengröße von 3,5 pl aus, die zu Punktdurchmessern von ca. 60 µm auf dem Substrat führen. Damit lassen sich gestochen scharfe Kleinstschriften bis hin zu punktgenauen, hochaufgelösten Grafiken drucken – ideal für den Etikettenmarkt.

Die Farbtropfen werden durch das Single-Color Pinning unmittelbar nach dem Auftreffen auf dem Substrat fixiert. (Quelle: Gallus Ferd. Rüesch AG)
Mittels UV-LED Strahler durchhärten
Die Gallus Alpha ist auf eine Bahnbreite von 345 mm (13,58") und eine maximale Druckbreite von 340 mm (13,39") ausgelegt. Sie ist wahlweise mit vier Farben oder sechs Farben verfügbar, jeweils plus optionales Weiß. Bei voller Druckgeschwindigkeit erreicht das System bei Weiß eine Opazität von über 85 Prozent (L*a*b-Messung). Zum Einsatz kommen UV-Inkjet Druckfarben der Serie Saphira UA01, die durch luftgekühlte UV-LED Strahler durchgehärtet werden. Eine kontaktfrei arbeitende Reinigungseinheit hält die Druckköpfe und Düsenplatten sauber, ohne mechanischen Kontakt mit empfindlichen Teilen der Druckköpfe. Das spart nicht nur Zeit bei der Wartung, sondern reduziert auch das Risiko einer Beschädigung der Druckköpfe.
Im Druckprozess lässt sich die Tropfengröße jeder einzelnen Farbe (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz oder Sonderfarben) durch das sogenannte Single-Color Pinning steuern. Abhängig vom Substrat reguliert die variable Leistung der luftgekühlten UV-LED-Strahler die Fixierung der Farbtropfen unmittelbar nach ihrem Auftreffen auf der Substrat-Oberfläche, noch bevor die nächste Farbe aufgetragen wird. So haften die Farbtropfen sofort, behalten ihre Form und verhindern auch zuverlässig Farbvermischungen oder Ausbluten. Erst nach dem vollständigen Farbauftrag aller Farben erfolgt die vollständige Aushärtung und Vernetzung mittels UV-LED-Strahlung.
Ausstattungsvarianten für einfache Bedienung
Einsteigern als auch erfahrenen Operatoren erleichtern die verschiedenen optionalen Ausstattungsvarianten die Bedienung der Digitaldruckeinheit. Hervorzuheben ist das Vision System mit der automatischen Visualisierung des Druckbildes auf dem Human Machine Interface (HMI). Das System liefert ein kontinuierlich aktualisiertes Kamerabild des laufenden Drucks und ermöglicht so, Registerabweichungen sofort zu erkennen. Wird das Register angewählt, ist auf einen Blick zu erkennen, ob alle Farben exakt übereinanderliegen. Auf diese Weise bildet die Web-Video-Funktion die Grundlage für eine präzise Überwachung und Steuerung des Druckprozesses, insbesondere bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten. Das Web Video System kann im Vision System integriert oder unabhängig als eigenständige Lösung ergänzt werden.
Darüber hinaus bietet das Vision System weitere hilfreiche Funktionen: Es erkennt fehlende Düsen („Missing Nozzle“) sowie Dichteschwankungen („Density Unevenness“) in Flächen. Algorithmen-gesteuerte Korrekturen dieser Fehlerquellen verhindern sowohl weiße Linien im Druckbild als auch unerwünschte Regenbogeneffekte, die zu Farbdrift in Flächen führen können. Die korrekte Funktion der Düsen wird vom Vision System mehrmals täglich automatisch überprüft.
Variable Daten
Unter Industrial Variable Data Printing (IVDP) versteht man, QR-Codes, EAN-Codes oder variable Texte in einem bestimmten Bereich eines Etiketts mit einer Gesamtflächenabdeckung von 10-15 Prozent des Labels einzudrucken. Diese Funktion ist in der Grundausstattung der Gallus Alpha enthalten, währen der Vollvariable Datendruck (VDP), bei dem jedes Etikett oder größere Teile des Druckmotivs auf einem Etikett stets variabel gedruckt werden, als Option angeboten wird. Für den vollvariablen Datendruck wird entsprechende Rechenleistung benötigt, die es ermöglicht, die Bilddaten so schnell zu erzeugen, wie es der Druckprozess benötigt.
Mit ihrem niedrigen Serviceaufwand und der intuitiven Bedienung ist die Gallus Alpha ideal für den unkomplizierten Einstieg in den digitalen Etikettendruck. (hw)