Wellpappe als nächste digitale Domäne im Visier

Der digitale Wellpappendruck scheint nach einigen Fehlstarts im letzten Jahrzehnt endlich richtig durchzustarten. Simon Eccles findet mehr heraus.

Es gibt immer mehr großformatige Druckmaschinen, die für den Hochgeschwindigkeitsdruck auf Wellpapier und -pappe für großformatige Displays sowie für Kartons und Container entwickelt oder modifiziert wurden. Bisher gibt es zwar nur eine Handvoll Installationen, aber diese Systeme zielen auf die prognostizierte steigende Nachfrage nach kleineren Auflagen und kürzeren Vorlaufzeiten, mit der zusätzlichen Möglichkeit, die gedruckten Bilder zu lokalisieren oder zu personalisieren.

Verpackungs- und Displaymaterialien aus Wellpappe sind ein vielseitiges Medium, das als stabiles Gehäuse für die Produktwerbung am Ende des Ganges dienen kann und große bedruckbare Flächen für die Werbung für den Inhalt bietet. Weißes, kaschiertes Wellpappenmaterial kann eine attraktive Oberfläche für den Druck darstellen, mit der Möglichkeit von Beschichtungen bis hin zu Hochglanz. Weitere Möglichkeiten sind allgemeine POS-Beschilderung und Ausschnittständer, personalisierte oder lokalisierte Werbeboxen für schwere und hochwertige Waren (wie Whiskyflaschen) und natürlich allgemeine Verpackungsbehälter.

Zu den Unternehmen, die bereits Systeme oder Entwicklungsprogramme angekündigt haben, gehören Barberan, Bobst, Durst, Fujifilm/Inca, HP, Sun Automation und Xanté. Sie zielen auf einen Sektor ab, der heute hauptsächlich Flexodruck, Lithographie oder Siebdruck verwendet. Sie alle verwenden Inkjet-Technologien und die meisten von ihnen liegen preislich bei weit über 1 Million Euro, was die Komplexität ihrer Materialhandhabungssysteme ebenso widerspiegelt wie die Geschwindigkeit ihrer Druckmaschinen. Xanté hat jedoch einen vereinfachten Weg gewählt, um seine 75.500 € teure Excelagraphix 4200P mit manueller Zuführung herzustellen.

Die Technologien unterteilen sich in wasserbasierte oder UV-härtende Tinten und in Single- oder Multi-Pass-Köpfe. Single-Pass-Köpfe haben das höchste Geschwindigkeitspotenzial, obwohl Multi-Pass-Köpfe in Bezug auf die Bildqualität immer noch die Nase vorn haben können.

Sean Moloney, Produktmanager für CorrStream von Sun Automation, sagt, dass Großformatdrucker mit nur einem Durchlauf die gesamte Wirtschaftlichkeit von kleinen bis mittleren Auflagen verändern werden: „Sun, Barberan und Bobst fallen in diese neue Kategorie von Hochgeschwindigkeits-Großformatdruckern. Die Geschwindigkeiten liegen bei über 4.000 m2 pro Stunde und entsprechen damit den analogen Ausgaben. Wir haben Betriebszeiten von mehr als 80 % und damit mehr als der Flexodruck, wir sind also sehr produktiv. Herkömmliche Litho- und Flexodruckmaschinen erreichen wegen der Rüstzeiten bei kleineren Auflagen kaum 50 %.“

„Drucker werden nach Möglichkeiten suchen, ihre Betriebskosten zu senken, wenn sie Beschilderungen in einer Auflage von bis zu 200 oder 250 Stück produzieren, was typisch für den durchschnittlichen Durst, HP oder Inca ist“, sagte er. „Was wir hier vorstellen, ist eine Möglichkeit, diese mit ebenso guter Qualität, Farbe und Farbraum zu produzieren, aber mit einer Single-Pass-Technik. Damit erreichen wir die vier- oder fünffache Ausgabegeschwindigkeit, was per Definition Ihre Kosten senkt.“

Die Idee des digitalen Wellpappen- oder Displaydrucks ist nicht neu, aber in den letzten zehn Jahren gab es einige Fehlstarts. Zum Teil, weil die Tinten- und Druckertechnologie noch nicht bereit war, aber auch, weil der Markt noch nicht so weit war.

Abgesehen von der Herausforderung, großformatige Hochgeschwindigkeits-Tintenstrahldrucker davon zu überzeugen, auf einem oft staubigen Substrat zu arbeiten, gibt es auch Probleme bei der Handhabung des Materials. Gewelltes Material ist nicht sehr stabil und es besteht die Gefahr, dass es sich verbiegt und auf die Druckköpfe trifft, wodurch diese beschädigt werden.

Auch die Zuführung ist ein Problem: nicht so sehr bei Rollen, aber großformatige Anzeigetafeln sind sowohl vergleichsweise schwer als auch nicht besonders steif über große Flächen. Die manuelle Vorbeschickung mit „3/4 automatisierten“ Beschickungsanlagen begrenzt die Durchsatzgeschwindigkeit, so dass für die wirklich schnellen Modelle eine vollautomatische Schnellbeschickung wünschenswert ist. Diese sind teuer in der Herstellung und nehmen viel Platz in Anspruch.

Geschwindigkeit in einem Durchgang

Ein früher Versuch, einen Hochgeschwindigkeits-Wellpappen-Inkjet zu bauen, wurde Mitte der 2000er Jahre unternommen, als das britische Unternehmen Inca Digital von Sun Chemical beauftragt wurde, eine 1.040 mm breite Wellpappendruckmaschine mit UV-Tinten in einem Durchgang zu entwickeln. Die FastJet genannte Maschine war für Geschwindigkeiten von bis zu 100 m pro Minute ausgelegt und benötigte eine Stickstoffbettunterstützung, um die Tinte bei diesen Geschwindigkeiten zu härten. Es wurden nur drei Exemplare hergestellt und keines ist noch in Betrieb.

Sein Erbe ist jedoch vor kurzem wieder aufgetaucht. Sun Automation, ein in den USA ansässiger Hersteller, der trotz des Namens nichts mit Sun Chemical zu tun hat, entwickelte einen Teil des Materialflusssystems für FastJet.

Das Unternehmen hat vor kurzem eine eigene Familie von Hochgeschwindigkeits-Wellpappendruckmaschinen mit der Bezeichnung CorrStream auf den Markt gebracht, die alle mit einer Geschwindigkeit von 70 m pro Minute und wässrigen Druckfarben arbeiten. Das entspricht 4.500 1 m2 großen Kartons pro Stunde, sagt das Unternehmen. Das breiteste Modell läuft mit etwas mehr als 5.000 m2 pro Stunde.

Es gibt drei verschiedene Breiten, die Corrstream 20 mit einer maximalen Breite von 537 mm hat einen Listenpreis von 1,6 Millionen Euro. Die 40 hat eine Breite von 785 mm und einen Preis von 2,1 Mio. €, während die 66 eine Breite von 1.345 mm hat und je nach Konfiguration zwischen 3,1 und 3,3 Mio. € kosten wird. Allerdings sind Leasingvereinbarungen wahrscheinlicher.

Eine davon wurde bereits an einem bisher nicht genannten Ort im Süden der USA installiert. Eine Vorführmaschine läuft seit April in der britischen Niederlassung des Unternehmens in Bristol, Großbritannien. Sean Moloney, Sun Automation’s Produktmanager für Corrstream, sagte, dass die Hauptvertriebsanstrengungen in diesem Jahr in Europa liegen werden.

„Wir zeigen den Herstellern und Verarbeitern von Wellpappensubstraten, wie sie die Kosten auf einer vergleichbaren Basis senken können, so dass sie ihre Arbeit einbringen können und wir ihnen zeigen können, dass sie diese kostengünstiger als jetzt drucken können“, sagte er. „Der zweite Teil besteht darin, ihnen zu zeigen, wie sie Variationen und On-Demand drucken können, die Lagerbestände reduzieren, die Vorlaufzeiten verkürzen und so mehr Wert aus dem Produkt selbst schöpfen können. Wir können beides und wir beweisen es immer wieder mit großen Aufträgen.“

Er sagte, das Unternehmen habe ursprünglich versucht, eine Wellpappendruckmaschine zu entwickeln, die auf den Prosper Continuous Inkjet-Köpfen von Kodak basierte, habe dies aber zugunsten einer bisher nicht genannten Drop-on-Demand-Kopfanordnung aufgegeben. Die größte Erfahrung hat das Unternehmen mit Wellpappenanlegern, insbesondere mit dem Vorderkantenanleger, der laut Moloney der Schlüssel zum Materialhandling von Corrstream ist.

„Wir haben die gleiche Länge und Breite wie ein HP 15000 (Bild unten), aber wir arbeiten siebenmal schneller“, behauptet er. „Wir erzeugen die gleiche Druckqualität auf ungestrichenen Substraten. Unsere Maschine mag doppelt so teuer sein, aber sie liefert vier- bis fünfmal mehr Drucke.“

Der spanische Industriedrucker Barberan liefert eine gewellte Version seiner UV-Bogendruckmaschinen aus, die auch für Laminate, Dekorpapiere und ähnliches verwendet werden. Der 1,26 m breite Jetmaster BIJB-1260 ist der breiteste der Jetmaster-Reihe und kann Wellpappenbögen mit einer Länge von bis zu 51 m pro Stunde bedrucken, was 4.100 m2 pro Stunde entspricht. Die Auflösung beträgt 360 dpi, mit drei Graustufen der Druckköpfe, um die wahrgenommene Qualität zu erhöhen. Für den Wellpappendruck verfügt er über einen Stapelanleger und ein Auslageband, das zu einem Stapler führt.

Im Jahr 2013 kündigte Bobst gemeinsam mit Kodak die Entwicklung einer schnellen Wellpappendruckmaschine mit Einzelblatteinzug an, die auf den Continuous Inkjets der Kodak Prosper S-Serie basiert. Diese wird eine Tinte auf Wasserbasis verwenden. Seitdem hat sich Bobst kaum geäußert, abgesehen von einem kurzen Update auf dem FEFCO-Gipfel im Juni in Brüssel, aber es könnte 2015 oder 2016 eingeführt werden.

Eine etwas andere Lösung wurde kürzlich von HP angekündigt. Die High Speed Corrugated Solution basiert auf einer Simplex-Konfiguration der T400 Inkjet-Rollendruckmaschine. Dabei handelt es sich nicht um einen direkten digitalen Wellpappendrucker, sondern es wird weißes Linerpapier vorgedruckt, das später mit den anderen Lagen auf einer separaten Wellpappenmaschine kombiniert wird. Sie bedruckt Medien mit einer Breite von bis zu 1.066 mm mit einer Geschwindigkeit von bis zu 182 m pro Minute (12.000 m2 pro Stunde) und verwendet dabei wässrige Tinten. Der Preis liegt bei etwa 3m.

Handgefütterte Alternative

Sie müssen nicht mehr als eine Million für Single-Pass-Wellpappe ausgeben. Der kompakte, 75.500 € teure Xanté Excelagraphix 4200P ist ebenfalls ein Einzelblattdrucker, aber für den Handeinzug bei viel bescheideneren Geschwindigkeiten gebaut. Er verwendet eine 1066 mm breite Memjet-Druckkopfanordnung mit wässrigen Farbstofftinten für Geschwindigkeiten von bis zu 18 Metern pro Minute bei 1.600 x 800 dpi (oder der Hälfte bei 1.600 x 1.600 dpi). Er kann schwere Well- und Schaumstoffplatten bis zu einer Größe von 1.066 x 2.500 mm verarbeiten.

Die europäische Geschäftsführerin Melissa van Gelderan sagt, dass der derzeitige Verkaufsschwerpunkt eher auf der Herstellung von Schachteln als auf der Herstellung von Displays liegt, da dies einen größeren Anfangsmarkt darstellt. Seit Beginn der Auslieferung vor etwa einem Jahr wurden weltweit etwa 50 Stück verkauft.

Multi-Pass-Köpfe

Andere digitale Wellpappenmodelle auf dem Markt oder in der Entwicklung sind Multi-Pass-Maschinen, im Wesentlichen modifizierte Flachbett-Industriedrucker, die mit halb- oder vollautomatischen Kartonzuführungen und -abführungen ausgestattet sind. Die Automatisierung ist sehr kostspielig, so dass die manuelle Zuführung in Märkten mit niedrigen Lohnkosten attraktiver sein könnte.

Die erste Inkjet-Druckmaschine, die für den Wellpappendruck gebaut wurde, war eine mit wässriger Tinte arbeitende Bogendruckmaschine mit mehreren Durchgängen, die ursprünglich von Aprion in Israel entwickelt wurde. Aprion fusionierte mit dem Großformatgeschäft von Scitex und wurde zu Scitex Vision, bevor es von HP Scitex übernommen wurde. Das letztgenannte Unternehmen brachte ihn 2006 als CORjet FB6700 auf den Markt. Indirekte Nachfahren sind der UV-gehärtete FB7500 und der aktuelle FB7600 Flachbettdrucker, der Wellpappe, Papier, Schaumstoff, Dibond und Kunststoffe auf Bögen von bis zu 1.650 x 3.200 mm verarbeiten kann.

Anfang dieses Jahres hat HP eine spezielle Wellpappenversion seines schnellen Universal-Flachbettdruckers FB10000 vorgestellt, die 15000 Corrugated Press. Sie kann Bögen bis zu einer Größe von 1,6 x 3,2 m verarbeiten und etwa 500 Bögen pro Stunde mit automatischer Be- und Entladung drucken. Der erste Verkauf wurde auf der FESPA Digital in München bekannt gegeben, und zwar an Image Factory in Großbritannien, das bereits eine FB10000 für den POS-Displaydruck auf Wellpappe und festen Medien verwendet.

In der Konfiguration 15000 mit einem Stapellader erhalten Sie HDR-Druck (High Dynamic Range) in mehreren Tröpfchengrößen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 500 m2 pro Stunde auf 1,6 x 3,2 m großen Bögen für POP-Arbeiten oder 600 m2 für andere Arbeiten. Mit dem Autoloader können bis zu vier Bögen nebeneinander eingelegt und gedruckt werden, aber auch das manuelle Laden ist möglich.

„Es zielt definitiv in erster Linie auf Displays und erst in zweiter Linie auf Verpackungen ab“, sagt Amir Shalev, HPs Produktmarketing-Manager, der sich auf Wellpappe spezialisiert hat. „Wir erreichen eine Druckqualität, die gut genug ist, um mit dem zu mithalten, was in der Vergangenheit laminiert wurde. Wir sehen eine große Chance in kleinen Auflagen von ein paar hundert Stück. Wenn Sie ein Einzelhandelsunternehmen wie Tesco in Großbritannien oder andere in den USA haben, liegt die typische Auflagenhöhe für Displays zwischen 300 und 700 Exemplaren. Jede Einheit kann aus verschiedenen Teilen bestehen, beispielsweise aus vier.

„Ihr wirtschaftlicher Break-Even-Punkt wäre also durch diese Art von Maschinen gerechtfertigt. Einige Maschinen, die wir jetzt sehen, wie Sun Automation und andere, erreichen höhere Geschwindigkeiten. Aber die Bilder, die aus ihnen herauskommen, sind meiner Meinung nach nicht gut genug, um laminierte Displays zu bedrucken. Sie sind eher für den einfachen Flexodruck von Verpackungen geeignet.“

Durst baut seit einigen Jahren Modelle für den Wellpappendruck mit Mehrfachdurchlaufköpfen. Der aktuelle Rho 1000 Corrugated (unten abgebildet) ist ein UV-Flachbettdrucker mit einer Breite von 2,5 m, der bis zu 1.000 m2 pro Stunde bei bis zu 600 dpi drucken kann. Ungewöhnlich ist die Möglichkeit, mehr als vier Farben zu drucken: Neben CMYK, hellem Cyan und hellem Magenta gibt es Optionen für die Erweiterung des Farbumfangs um Orange und Grün oder Grün und Violett.

Obwohl Inca Digital den FastJet nicht mehr herstellt, ist das Unternehmen mit seinem schnellen, aber mehrbahnigen Onset S40i immer noch mit der Wellpappe verbunden. Ein Robotersystem wurde von Fujifilm in Auftrag gegeben, um das Be- und Entladen von großformatigen Wellpappen bis zu einer Größe von 3,14 x 1,6 Metern zu automatisieren. Fujifilm vermarktet und vertreibt die Inca Onset Modelle weltweit. Darüber hinaus hat Fujifilm, Speciality Inks (die frühere Sericol), UviJet OC entwickelt, eine reine Pappversion der Onset-Tinte, die weniger kostet, da sie nicht auf Kunststoffen haften muss.

Expansionsmöglichkeiten?

Es ist leicht, Wellpappe als die Domäne der Verpackungshersteller zu betrachten, aber wie wir gesehen haben, gibt es ein großes Potenzial für Display- und POS-Arbeiten, vor allem, wenn sich die wirtschaftlichen Bedingungen zugunsten von Just-in-Time und personalisierter Arbeit ändern.

Verarbeiter von Wellpappenverpackungen, die Flexodruck einsetzen, arbeiten fast alle mit externen Druckplattenherstellern zusammen und haben daher in der Regel keine Erfahrung mit Druckvorstufen-Workflows. Andererseits sind Unternehmen, die bereits Erfahrung mit großformatigem Inkjetdruck für Schilder und Displays haben, bereits an die Druckvorstufe gewöhnt und verfügen in der Regel über eine Art von entsprechendem Workflow. Für sie könnte es relativ einfach sein, in den großformatigen Wellpappendruck für Displays einzusteigen und von dort aus vor den Flexodruckern in den Verpackungsdruck, wenn sie eine Marktchance sehen.