Inkjet

Seit einigen Jahren etabliert sich der Inkjetdruck zunehmend auf dem internationalen Druckmarkt. Gegenüber klassischen Druckverfahren bietet er zahlreiche Vorteile – vor allem für UV-Anwender.

 

 

Der grundlegende Unterschied zwischen Inkjetdruck und anderen Druckverfahren liegt darin, dass für die Übertragung des Bildes auf den Bedruckstoff keine Druckform erforderlich ist. Das Bild wird direkt und berührungslos auf das Substrat gedruckt. Es handelt sich dabei um ein sogenanntes „Computer-to-Print“-Verfahren. Unterschieden wird im Inkjetdruck zwischen einem Bildaufbau in nur einem Durchgang (Singlepass-Systeme) und einem Bildaufbau in mehreren Durchgängen (Multipass-Systeme). Im Singlepass ist die Druckqualität durch die Auflösung der Druckköpfe begrenzt, wohingegen im Multipass höhere Druckqualitäten erreicht werden können, was allerdings zu Lasten der Produktivität geht. Systemtechnisch betrachtet ist das Inkjet-Verfahren die kompakteste Technik, um Informationen als Druckbild auf das Substrat zu übertragen.

Beim Auftrag der Farbe gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten, die in sich wiederum Varianten zulassen. Im Continuous Inkjet wird ein kontinuierlicher Strom von kleinen Farbtröpfchen erzeugt. Abhängig vom zu druckenden Bild werden sie teilweise elektrisch aufgeladen. Nicht benötigte Tropfen werden abgelenkt und aufgefangen, benötigte Tropfen fliegen weiter zum Bedruckstoff. Beim Drop-on-Demand-Verfahren wird nur dann ein Farbtropfen erzeugt, wenn er im Bild benötigt wird.

 

Hier gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten: Entweder der Farbtropfen wird über Erhitzen oder lokales Verdampfen einer Flüssigkeit in der Düsenkammer erzeugt (Thermal Inkjet), oder der Tropfen wird durch die Verformung eines sogenannten Piezokristalls gebildet. Dieser ist an der Düsenkammer angebracht und verformt sich aufgrund elektrischer Spannung. Der Tropfen wird durch den entstandenen Überdruck gebildet und aus der Düsenkammer heraus auf den Bedruckstoff geschleudert (Piezo Inkjet). Mit der Entwicklung dieser Art des Farbauftrags wurden die Vorteile der UV-Technologie auch für den Inkjetmarkt verfügbar gemacht. Im Gegensatz zu Thermal-Inkjet-Systemen ermöglichen Piezo-Inkjet-Systeme die Ansteuerung mit höheren Frequenzen und den Einsatz einer größeren Vielfalt von Farbformulierungen.

Meist kommen im Inkjetdruck niederviskose (flüssige) Farben zum Einsatz. Dadurch sind je nach Druckkopf unterschiedliche Schichtdicken beim Farbauftrag möglich, die in qualitativ sehr hochwertigen Drucken resultieren.

 

Der Einsatz von UV-Farben im Inkjetdruck hat außerdem noch eine Vielzahl anderer Vorteile, die zur Produktionssteigerung und Prozesssicherheit beitragen. Durch die Entwicklung abgestimmter UV-Farbsysteme und passender Druckköpfe kann ein hervorragendes Ergebnis hinsichtlich Farbbeständigkeit, Lichtechtheit sowie chemischer und mechanischer Stabilität ohne zusätzliche Überlackierung oder Kaschierung erzielt werden. UV-Farben sind 100%-Feststofformulierungen. Sie enthalten kein Lösemittel und können daher nicht eintrocknen. Es entsteht keine Geruchsbelästigung und keine gesundheitliche Beeinträchtigung durch die Farben. Gesetzlich vorgegebene Grenzwerte werden eingehalten. Wartungs- und Reinigungsarbeiten an der Druckmaschine werden reduziert, da UV-Farben nur im Kontakt mit UV-Licht aushärten.

Prinzipiell kommen nahezu alle Materialien zur Bedruckung im Inkjetverfahren in Frage. Da es sich um ein kontaktloses Druckverfahren handelt, sind sogar 3D-Materialien mit Ecken oder Rundungen direkt bedruckbar. Unter Umständen ist eine Vorbehandlung des Substrats notwendig, um ein „Verlaufen“ der Tinte zu vermeiden und eine ausreichende Haftung der Farben auf der Oberfläche zu gewährleisten. Der Einsatz von UV-Technologie erlaubt die Bedruckung eines breiten Substratspektrums. Durch die Aushärtung der Farben in Sekundenbruchteilen können Produkte sofort weiterverarbeitet werden. UV-Systeme bieten eine hohe Prozesssicherheit. Kleinauflagen werden wirtschaftlich produziert.

Erste Anwendungsgebiete für den Inkjetdruck waren die Bereiche Codierung und Markierung (z.B. der Druck von Mindesthaltbarkeitsdaten auf Lebensmittelverpackungen) im Continuous-Inkjet-Verfahren und mit lösemittelhaltigen Farben. Inzwischen hat sich das Einsatzgebiet dank verbesserter Farben und Technologie – auch im UV-Bereich – stark ausgeweitet und kann qualitativ mit analogen Druckverfahren mithalten.

 

Für den Inkjetdruck ist keine analoge Druckform notwendig, daher kann ein Substrat auf unkomplizierte Weise mit unterschiedlichen Informationen bedruckt werden. Dies kommt besonders dort zum Tragen, wo Teile personalisiert oder fortlaufend nummeriert werden sollen. Inkjet bietet Vorteile, wo kleine Auflagen gefordert sind und/oder in kurzen Abständen wechselnde Inhalte gedruckt werden sollen, z.B. in den Bereichen Mailing, Signage oder im Akzidenz- und Kleinauflagendruck. Beispiele hierfür sind Poster, Plakate, Banner und Schilder, Landkarten, Barcodes, Nummerierungen, Mindesthaltbarkeitsdaten, Direktwerbung und Geschäftspapiere.

Durch den kontaktlosen, qualitativ hochwertigen Druck auf verschiedensten Materialien erschließen sich völlig neue Anwendungsfelder im Bereich des Industriedrucks (Direktdruck auf Industrieprodukte). Durch die Integration der Druckköpfe in die Produktionslinie ist es nun möglich, inline die benötigten Inhalte oder Grafiken direkt auf das Endprodukt zu drucken. Das spart Zeit und Ressourcen.

 

Industrieller Inkjetdruck ist jedoch nicht auf die grafische Gestaltung eines Produktes beschränkt. Durch immer bessere Kopftechnologie und Präzisionsmaschinen ist es inzwischen möglich, definierte, extrem dünne oder feingliedrige funktionale Schichten in der Halbleiterindustrie zu drucken. Ebenfalls im Trend sind 3D-Drucker, die mittels Inkjet-Technologie jegliche 3D-Form in Einzelauflage kostengünstig herstellen können.

Im Bereich der UV-Veredelung gibt es durch Hybridlösungen aus Standard- und LED-UV-Technologie neue Möglichkeiten für besondere haptische Effekte auf Druckprodukten. Durch die Kombination aus LED-UV-Aggregaten zum sogenannten „Pinning“, der Vorhärtung der Farben im Druckprozess, und einem Standard-UV-System als Endtrocknung, werden optimale Ergebnisse erzielt. Eine weitere Nische für besondere Printveredelungen wurde eröffnet.

Ihr Ansprechpartner:

Holger Kühn

Geschäftsführer Vertrieb
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