Die Stärken optimierter Oberflächenstrukturierung von Flexodruckplatten

Eine optimierte Strukturierung der Oberfläche von Flexodruckplatten bietet enorme Vorteile. Für Drucker zählen geringere Ausgaben für Druckfarben, da Weiß und Sonderfarben nicht zweifach, d. h. mit doppelten identischen Platten, gedruckt werden müssen, sowie sauberere Druckergebnisse und die Möglichkeit der Produktion mit höheren Druckgeschwindigkeiten.

Die Digicap-NX-Oberflächenstrukturierung von Kodak hat in der Branche neue Maßstäbe im Hinblick auf die Druckfarbübertragung gesetzt, insbesondere beim mehrfarbigen Druck. Die meisten der am Markt erhältlichen Lösungen zielen auf die Verbesserung der Prozessfarbdichten ab, während bei einer neueren Entwicklung der Hauptakzent auf Sonderfarben und Weiß liegt. Typischerweise entfallen nur rund 25% der Druckfarben-Ausgaben von Druckereien, die im Breitbahnbereich flexible Verpackungen produzieren, auf Prozessfarben. Dagegen macht weiße Druckfarbe etwa 50% und Sonderfarben die verbleibenden 25% ihrer finanziellen Aufwendungen für Druckfarben aus.

Das Erreichen der gewünschten Opazität der gedruckten Weißschicht mit einem geringeren Volumen weißer Druckfarbe bietet attraktive Möglichkeiten – dies aber nicht ohne technische Herausforderungen. Pinholes (kleine Fehlstellen im aufgetragenen Druckfarbfilm) stellen weiterhin die größte Herausforderung beim Weiß-Druck dar. Das technische Team von Kodak hat in den letzten Jahren groß angelegte Tests unter Produktionsbedingungen durchgeführt und genaue Kenntnisse der Oberflächenstrukturierungstechnologie bei Kodak Flexcel NX Platten erlangt, vom vierfarbigen Druck mit geringem Rasterwalzen-Schöpf­volumen bis hin zu starkem Weiß-Farbauftrag.

Die passende Mikro-Oberflächenstruktur wird gemäß der Kombination von Druckfarbe, Rasterwalze und Bedruckstoff zur Erzielung einer optimalen Druckfarbübertragung gewählt. Jedes Bild der Strukturelemente, die zwischen 5 und 30 µm groß sind, entspricht ungefähr dem Durchmesser eines menschlichen Haars mit rund 70 µm

 

Breite Eignung für unterschiedliche Volumen

Die resultierende Kollektion von insgesamt sechs Strukturierungsmustern (Abbildung 1) deckt das gesamte Spektrum der im Flexodruck vorkommenden Druckbedingungen ab. Die Strukturen wurden auf eine breite Eignung für unterschiedliche Rasterwalzenvolumen hin entwickelt und darauf ausgelegt, eine bestimmte Menge Druckfarbe in der Oberflächenstruktur zu führen und diese gleichmäßig abzugeben. Das Set der Advanced-Strukturen umfasst Muster, die im Druck mit Prozessfarben für einen noch gleichmäßigeren Farbauftrag und eine hervorragende Wiedergabe von negativem Text sowie anderen Negativ-Elementen sorgen. Außerdem ermöglichen sie die Verwendung weicherer Klischeeklebebänder und eine geringere Druckbeistellung, woraus sich Vorteile für die Wiedergabe der Lichterbereiche im Druck ergeben. Andere Strukturen eignen sich für typische Sonderfarben-Anwendungen, bei denen Rasterwalzen mit höherem Schöpf­volumen gewählt werden. Hier bewirken sie eine hervorragende Wiedergabe von Volltönen und Negativ-Elementen. Die größten Strukturen sind für geringen bis starken Auftrag von Weiß vorgesehen. Sie können auch für den starken Auftrag von Sonderfarben, wie z.B. des klassischen Reflex Blue, oder von Metallicfarben eingesetzt werden. Die entwickelten Strukturen zeigen auch beim Druck mit wasserbasierenden Farben einen verbesserten Farbauftrag, sodass diese Verbesserungen auch umweltorientierten Flexodruckern zugänglich sind.

Die Möglichkeiten, welche sich mit den optimierten Strukturen ergeben, werden anhand der in Abbildung 2 dargestellten Druckergebnisse veranschaulicht. Ein Versuch, bei dem der normale Flexodruck mit dem Druck unter Einsatz der speziellen Oberflächenstrukturen bei un­terschiedlichen Rasterwalzen-Schöpfvolumen verglichen wurde, zeigte bei jeder Rasterwalzenkombination eine Verringerung der Pinholes und eine verbesserte Opazität. Damit ergeben sich Möglichkeiten für den Einsatz von Rasterwalzen mit geringerem Schöpfvolumen oder die Eliminierung des zweifachen Drucks derselben Farbe. Versuche haben gezeigt, dass das Fehlen von Pinholes im Hinblick auf das Erreichen der von Markeninhabern erwünschten Leuchtkraft und Reinheit der überdruckenden Farben oftmals wichtiger ist als die gemessene Opazität. Durch eine deutliche Verringerung des übertragenen Volumens weißer Druckfarbe kann der Drucker auch die Druckmaschine schneller laufen lassen, da Weißfarben üblicherweise aufgrund ihrer Trocknungszeiten der einschränkende Faktor für die Geschwindigkeit der Druckmaschine sind.

Diese Mikroauf­nahmen des Auftrags von Weiß bei 200- facher Ver­größerung zeigen bei drei verschiedenen Rasterwalzen­volumen eine Verbesserung der Pinholes und der ­Opazität, wenn die speziellen Advanced DigiCap NX-Strukturen verwendet werden

 

Erfolgreiche Implementierung

Der Optimierungsvorgang erfolgt sehr einfach in der Flexodruckmaschine. Ein einziges Kontrollelement dient zur Ermittlung des optimalen Strukturierungsmusters und Klischeeklebebands für eine bestimmte Druckbedingung. Beispielsweise kann ein Drucker in rund 30 Minuten für jede seiner typischen Rasterwalzen die optimale Struktur für den Weiß-Druck bestimmen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, gleichzeitig einige der für Sonderfarben verwendeten Rasterwalzen mit höherem Schöpfvolumen zu charakterisieren, damit eine große Bandbreite von Daten zur Beurteilung der möglichen Einsparungen von Druckfarbe bei verbessertem Farbauftrag zur Verfügung steht. Mit demselben Prozess und derselben Platte lassen sich auch die optimalen Strukturen für alle anderen Druckfarbentypen identifizieren.

Als zweiter Schritt wird die Produktion eines vorhandenen Auftrags empfohlen. Die erste Hälfte der Auflage wird mit der neuen Weiß-Platte gedruckt, die mit der Struktur versehen ist, welche sich bei dem Test als die am besten geeignete herausstellte. Dann wird der Druckfarbverbrauch gemessen. Die zweite Hälfte der Auflage wird mit einer normalen Weiß-Platte produziert und es wird ebenfalls wieder der Druckfarbverbrauch erfasst. Dieser Test dient zwei Zwecken: Bestätigung der Druckleistung bei einer höheren Auflage und Ermittlung der tatsächlichen Farbersparnis. Es gibt keinen Ersatz für wirkliche Zahlen, wenn es darum geht, zu beweisen, was eine Technologie für einen Betrieb leisten kann.
Um die Strukturierungstechnologie über die gesamte Bandbreite der Anwendungen hinweg einsetzen zu können, galt es, bei der Entwicklung ein weiteres Problem zu lösen. Es hat sich gezeigt, dass die tieferen Strukturen, die für hervorragende Resultate bei Weiß oder anderen Sonderfarben erforderlich sind, zum Ausfließen von Druckfarbe und schlechter Druckwiedergabe in Randbereichen von Negativ-Elementen, wie zum Beispiel Text, führen können.

 

Die Bilder zeigen bei 200-facher Vergrößerung die Auswirkung der Erweiterten Kantendefinition auf die ­Wiedergabe von feinem Negativ-Text beim Druck mit Lösemittelfarbe auf Folie

 

Beschränkte Kontrolle

Traditionell wird deshalb in einer Randzone der Elemente auf die Oberflächenstrukturierung verzichtet. Das Manko dieses Ansatzes ist eine beschränkte Kontrolle von Druckfarbe und Luftstrom. Anstelle einer vollflächigen Randzone ohne Struktur entwickelte und patentierte Kodak die Verwendung einer automatisch integrierten Feinstruktur als Erweitere Kantendefinition (Advanced Edge Definition, AED), wie in Abbildung 3 gezeigt.

Der AED-Ansatz hat sich hinsichtlich einer besseren Druckwiedergabe von Negativ-Elementen als sehr wirksam erwiesen, wie Abbildung 4 zeigt. Rechts ist das Ergebnis des Drucks mit einer Advanced-Struktur und der erweiterten Kantendefinition zu sehen, die für sehr sauberen Negativ-Text sorgen. Dies ist eine elegante Lösung für ein kniffliges Problem und erlaubt Markenartiklern, kleinere Schriftgrade für obligatorische Informationen zu verwenden und auf Verpackungen wertvollen Platz für Werbezwecke freizuhalten.
Ebenso wie die Erweiterte Kantendefinition tiefgreifende Auswirkungen auf die Text-Wiedergabe hat, hilft sie auch, die Tiefenbereiche von AM-Rastern offen zu halten und den erreichbaren Tonwertumfang wesentlich zu verbessern (Abbildung 5). Diese Verbesserungen kommen auch dem Druck von schwierigen Bildern mit hohen Tiefen-Anteilen zugute, bei denen der Flexodruck oft Probleme hat. Dies ist ein weiterer bedeutender Vorteil, der Flexodrucker in die Lage versetzt, das Qualitätsniveau des Offset- und Tiefdrucks zu erreichen.

Qualitätsverbesserung durch die neue Technologie