Digitaldruck flexibel denken: Die neuesten Entwicklungen bei PrintsPaul

Mit den UV-Inkjet-Systemen Walter, der Veredelungsplattform Helmut und modularen Printbars erweitert PrintsPaul sein Portfolio im Digitaldruck und in der digitalen Veredelung. Leitend ist dabei weniger die Frage nach der nächsten Standard-Digitaldruckmaschine als die Überlegung, an welcher Stelle des Produktionsprozesses Digitaldruck den größten Nutzen bringt.

Paul Arndt

Wer PrintsPaul kennt, verbindet das Unternehmen bisher vor allem mit Converting, Veredelung und Inspektion. Aus Stanzen, Schneiden, Wickeln, Laminieren und Kontrollieren ist in den vergangenen Jahren ein breites Maschinenportfolio entstanden. Inzwischen lautet der Leitgedanke „Drucken, Konvertieren, Inspizieren“ – und gerade im Druckbereich, den das Unternehmen vor einigen Jahren noch deutlich enger betrachtet hat, hat sich zuletzt viel im Unternehmen getan.

Dahinter steht eine einfache Erkenntnis: Es geht nicht um eine einzelne Digitaldruckmaschine, die jede Anwendung abdeckt, sondern um die jeweils passende Technologie am passenden Punkt des Produktionsprozesses. Das kann eine komplette Digitaldruckmaschine bedeuten, ebenso aber auch nur den digitalen Eindruck in einer bestehenden Bahn. In anderen Fällen steht nicht der Druck im Vordergrund, sondern ein digital aufgetragener Lack, eine fühlbare Struktur oder eine funktionale Beschichtung. Aus diesen flexiblen Anforderungen leitet sich momentan die Inkjet-Strategie von PrintsPaul ab.

Walter: UV-Inkjet als Plattform

Mit Walter entsteht bei PrintsPaul eine Familie industrieller UV-Inkjet-Systeme. Grundlage ist eine modulare Maschinenplattform für eine Arbeitsbreite bis etwa 350 mm. Als Druckkopf kommt der Epson S3200 UV mit Tintenzirkulation zum Einsatz; je nach Ausführung werden mehrere Köpfe nebeneinander und mehrere Farbreihen hintereinander angeordnet.

Daraus ergeben sich unterschiedliche Konfigurationen innerhalb von Walter. Der Walter S bildet mit CMYK den Einstieg; beim Walter L kommt Weiß als fünfte Farbe hinzu. Der Walter XL bietet sechs Farbpositionen und lässt sich beispielsweise mit CMYK, Weiß und Lack, mit doppeltem Weiß oder mit zusätzlichen Prozessfarben aufbauen. Die RIP- und Controllerarchitektur ist bereits für bis zu neun Kanäle ausgelegt.

Der Hintergrund: Es soll nicht für jede neue Kundenanwendung eine komplett neue Maschine entstehen. Vielmehr soll sich die Plattform an die Anwendung anpassen. Das gilt auch vor und nach dem eigentlichen Digitaldruck. Vor dem Inkjet kann beispielsweise ein Flexowerk einen Primer vollflächig oder partiell auftragen oder einen konventionellen Vordruck erzeugen; nach dem Digitaldruck lässt sich lackieren oder direkt laminieren. So wird aus einer Digitaldruckmaschine eine Hybridplattform. Welche Stationen tatsächlich benötigt werden, entscheidet die Anwendung.

Printbars: Digitale Funktion statt neuer Maschine

Bei vielen Kunden steht bereits eine leistungsfähige Produktionsmaschine – eine Flexodruckmaschine, ein Converter oder eine Inspektions- beziehungsweise Umspulmaschine. Fehlt lediglich eine einzelne digitale Funktion, muss dafür nicht zwangsläufig eine komplette neue Digitaldruckmaschine angeschafft werden. Aus dieser Überlegung ist bei PrintsPaul ein eigener Entwicklungsbereich entstanden: Printbars und digitale Eindrucksysteme.

Digitalisierung muss nicht bedeuten, eine vorhandene Maschine zu ersetzen. Digitalisierung kann auch bedeuten, ihr eine neue Fähigkeit zu geben.

Eine solche Printbar druckt in eine vorhandene Bahn variable Informationen ein – schwarz oder mehrfarbig, je nach Anwendung. Naheliegend sind Chargennummern, Sprachversionen, Barcodes und QR-Codes; technisch lässt sich jedoch deutlich weitergehen. Gezeigt hat das PrintsPaul unter anderem mit Markus, bei dem ein vierfarbiges digitales Eindrucksystem in eine Umspulmaschine integriert wurde. Eine bereits bedruckte Bahn kann registergenau positioniert und anschließend mit Texten, variablen Informationen oder vollständigen vierfarbigen Bildern ergänzt werden. Aus einem Rewinder wird so eine digitale Produktionsstation.

Der Grundgedanke dahinter: Digitalisierung muss nicht bedeuten, eine vorhandene Maschine zu ersetzen. Digitalisierung kann auch bedeuten, ihr eine neue Fähigkeit zu geben.

Warum der letzte Meter der Maschine manchmal der wichtigste ist

Ein aktuelles Projekt führt diesen Gedanken weiter: Im Mittelpunkt steht nicht die Farbe, sondern ein hoher digitaler Lackauftrag. PrintsPaul hat gerade eine neue Printbar fertiggestellt, die in der Lage ist, in einem Auftrag Schichtstärken bis zu etwa einem Millimeter zu erzeugen. Das klingt zunächst nach einem Wettrennen um möglichst viel Materialauftrag. Genau das ist es aber nicht.

Bei internen Untersuchungen hat PrintsPaul die Erkenntnis gewonnen: Es macht wenig Sinn, mit Inkjet einfach zu versuchen, den Siebdruck eins zu eins zu kopieren. Denn ein sehr hoher Materialauftrag erzeugt ein neues Problem. Besitzt eine Bahn bereits vor dem Stanzen und Schneiden lokal hohe Schichtdicken, verändert sich ihre mechanische Verarbeitung. Deutlich wird das später beim Wickeln: Unterschiedliche Materialstärken innerhalb eines Etiketts bauen sich mit jeder Lage weiter auf, eine saubere und stabile Rolle wird zunehmend schwieriger.

Deshalb wurde in der Entwicklung die Frage gestellt:

Warum die hohe Schicht überhaupt vor dem Stanzen aufbringen?

Schließlich kann gedruckt, gestanzt und geschnitten werden und erst danach – auf der bereits vereinzelten Bahn beziehungsweise unmittelbar vor der finalen Aufwicklung – die digitale Veredelung erfolgen. Das funktioniert, indem eine Kamera- oder Markensteuerung das vorhandene Druckbild erkennt, die Bahn exakt positioniert wird, und die Printbar so Lack oder Struktur genau an der gewünschten Stelle aufträgt. Anschließend muss das Produkt nicht mehr durch eine komplette Produktionsmaschine, sondern wird nur noch schonend aufgewickelt. Der Inkjet-Auftrag wird damit zum letzten Produktionsschritt.

Potenzial bietet dieser Ansatz vor allem für Braille, taktile Kennzeichnungen, Warnsymbole, Reliefstrukturen oder markante Spotlackierungen. Die Frage lautet dann weniger, wie sich Siebdruck digital ersetzen lässt, als vielmehr, welche Aufgabe sich mit Inkjet besser lösen lässt, wenn der gesamte Produktionsprozess neu gedacht wird.

Vom Druckkopf zum digitalen Dosierwerkzeug

Diese Entwicklung verändert auch die Sicht auf den Inkjet-Druckkopf. Im Kern ist er ein präzises, digital steuerbares Dosierwerkzeug. Ob aus den Düsen schwarze Tinte, CMYK, Weiß oder ein UV-Lack kommt, hängt von der Anwendung ab. Damit verschwimmen die klassischen Grenzen zwischen Drucken und Veredeln: Ein System druckt variable Daten ein, ein anderes produziert vierfarbige Bilder, ein weiteres trägt selektiv Lack auf, eine weitere Konfiguration erzeugt fühlbare Strukturen.

Entsprechend steht bei PrintsPaul weniger die Frage im Vordergrund, wie eine Digitaldruckmaschine aussehen muss, als vielmehr, welche digitale Funktion ein Kunde benötigt – und an welcher Stelle seiner Produktion.

SMO: Bestehende Flexotechnik digital erweitern

Aus demselben Gedanken ist ein weiteres Projekt entstanden. PrintsPaul steht dazu im Austausch mit SMO Sondermaschinen Oschersleben. Das Unternehmen verfügt unter anderem über Erfahrung mit kompakten Flexo-Eindrucksystemen für bereits vorhandene beziehungsweise vorgedruckte Bahnen. Diese installierte Maschinenwelt ist für den Ansatz interessant.

Denn eine klassische Flexo-Eindruckstation hat weiterhin klare Vorteile: Wiederkehrende Inhalte, Lacke oder größere Flächen lassen sich analog wirtschaftlich produzieren. Benötigt ein Kunde zusätzlich variable Inhalte, muss die Flexoeinheit aus unserer Sicht nicht zwangsläufig entfallen. Die spannendere Lösung könnte sein, die Anlage digital zu erweitern – mit Printbars und digitalen Eindrucksystemen als Upgrade.

Die analoge Station bleibt dort im Prozess, wo sie ihre Vorteile hat; das digitale System übernimmt, was digital besser funktioniert: variable Daten, wechselnde Motive, Personalisierung oder kurzfristig veränderte Inhalte. Damit lassen sich nicht nur neu gebaute Maschinen digitalisieren, sondern auch eine bereits installierte Maschinenbasis Schritt für Schritt um neue Funktionen erweitern.

Helmut: Von Inkjet zu digitaler Veredelung

Wie weit dieser Plattformgedanke reicht, zeigt Helmut II. Helmut ist keine klassische Digitaldruckmaschine. Die Plattform wurde für digitale Veredelung entwickelt und verbindet Inkjet-Lackierung mit weiteren Verfahren. Die Serie ist in Materialbreiten von 580, 850 und 1.150 mm ausgelegt, die Druckbreite reicht bis 1.100 mm. Damit bewegt sich Helmut nicht mehr ausschließlich im klassischen Narrow-Web-Bereich.

Zwei Veredelungseinheiten ermöglichen unterschiedliche Prozesse. Hinzu kommen Rewind-Forward beziehungsweise Multipass, Kalt- und Heißfolie sowie digitaler UV-Lack, sodass sich verschiedene Effekte aufeinander aufbauen lassen. Kennzeichnend ist die Modularität: Flexo lässt sich für Primer oder Vorbeschichtungen integrieren, ebenso UV-Kleber-Laminierung, mehrfarbige Inkjet-Systeme sowie Stanz- und Schneideeinheiten. Helmut zeigt damit, wohin die Entwicklung bei PrintsPaul geht: Weg vom Denken in einzelnen Maschinen, hin zum Denken in Funktionen.

Druckbreite wird zunehmend relativ

Auch bei der Druckbreite zeigt sich der Vorteil der Printbars. Eine Digitaldruckmaschine besitzt in der Regel eine definierte Druckbreite; eine Printbar lässt sich dagegen aus mehreren Modulen aufbauen. Ein digitales System kann 100 mm breit sein, 235 mm, 350 mm oder mehr als einen Meter. Helmut II erreicht bereits Druckbreiten bis 1.100 mm.

Eine Digitaldruckmaschine besitzt in der Regel eine definierte Druckbreite; eine Printbar lässt sich dagegen aus mehreren Modulen aufbauen. Das erweitert die Anwendungen über das klassische Etikett hinaus.

Das erweitert die Anwendungen über das klassische Etikett hinaus: Flexible Verpackungen, größere Bahnen, industrielle Beschichtungen oder funktionale Anwendungen werden mit derselben Grundidee erreichbar. Für PrintsPaul entsteht daraus ein Baukasten aus der UV-Inkjet-Plattform Walter, der Veredelungsplattform Helmut, mehrfarbigen Eindrucksystemen und einzelnen Printbars für die Integration in vorhandene Maschinen. Technologisch liegen diese Lösungen näher beieinander, als es auf den ersten Blick scheint.

Druckköpfe: Das Risiko kalkulierbar machen

Ein Thema beschäftigt Kunden bei Inkjet immer wieder: die Druckköpfe. Ein Kopf kann ausfallen, Düsen können Probleme verursachen, Reinigung und Wartung kosten Zeit, und ein ungeplanter Austausch kann teuer werden. Soll UV-Inkjet stärker über Vermietung und Retrofit in den Markt kommen, muss deshalb nicht nur die Maschine kalkulierbar sein, sondern auch das Druckkopfrisiko.

Deshalb arbeitet PrintsPaul an einem Servicekonzept für die Inkjet-Systeme. Dazu gehören definierte Wartung, Filterwechsel und Systemchecks ebenso wie ein Austauschpool für Druckköpfe: Ein vorbereiteter und geprüfter Kopf kann im Bedarfsfall eingesetzt werden, während der ausgebaute Kopf gereinigt, geprüft und in den Pool zurückgeführt wird.

Die Maschine ist nur das Werkzeug

Über die einzelnen Systeme hinweg verschiebt sich damit der Blick auf die Maschine selbst: Sie ist zunehmend ein Werkzeug, nicht das Ziel. Mal ist dieses Werkzeug eine komplette Walter-Digitaldruckmaschine, mal Helmut mit über einem Meter Druckbreite und digitaler Veredelung, mal eine vierfarbige Printbar auf einem Markus – und mal ein einzelnes digitales Eindrucksystem auf einer Flexomaschine, das bei ihrer ursprünglichen Konstruktion noch nicht vorgesehen war.

Der Ansatz zielt damit nicht auf analog gegen digital oder Flexo gegen Inkjet, sondern auf Drucken, Konvertieren und Inspizieren als modularen Produktionsprozess, in dem für jede Aufgabe die an dieser Stelle sinnvollste Technologie eingesetzt wird. Maßgeblich ist aus Sicht von PrintsPaul nicht, wie viele Druckköpfe oder Aggregate eine Maschine besitzt, sondern welches Problem sie für den Kunden löst.