Verändert One-Pass-Printing den Large-Format

Focus:
LFP im Wandel
Verändert
One-Pass-Printing den
Large-Format-Markt?
Auf der Drupa 2012 zeigte Canon den Prototyp eines Poster­
druckers, der jetzt nach zwei Jahren auf den Markt kommt.
Mit einer fest montierten Druckzeile von 106 cm Breite druckt
er auf das von einer Rolle durchlaufende Papier in nur einem
Durchgang 15-mal schneller als bisher. Werden auch bald
Druckmaschinen mit One-Pass-Printing (Durchlaufdruck) für
den Large-Format-Druck auf den Markt kommen? Was be­
deutet das für Hersteller von Large-Format-Druckmaschinen?
Was bedeutet das für Large-Format-Druckereien?
Von Kurt K. Wolf
Anstatt wie bisher mit beweglichen Druckköpfen
bi­d irektional über das Papier zu fahren und das Papier
schrittweise zu bedrucken, hat die Firma Memjet fünf
Düsenköpfe von 22 cm Breite zu einer einzigen Druckleiste von 106 cm Breite montiert, die mit sehr dünner (hochviskoser), wasserbasierter Tinte mit intensiven Farbpigmenten das Papier oder Folien in einem Durchlauf bedruckt.
Weil mit der fest montierten Memjet-Druckleiste nur noch
das Rollenpapier mit 9 Metern pro Minute (15 cm/sek.)
gleichmässig schnell durch die Maschine transportiert
werden muss, kann die Maschine kleiner dimensioniert
und leichter gebaut werden. Aus diesem Grund haben
nicht weniger als sechs grosse Hersteller weltweit von
Memjet die Lizenz zum Bau und dem Vertrieb unter eigenem Namen erworben, nämlich:
Gongzhen Group, China Gongzheng Pro-A1060C; Océ
Canon, Weltweit ColorWave 900; RTI-Digital Ltd. USA/
UK Vortex 4200; Xanté Corporation Excelagraphix 4200;
Xerox-Fuji, Asia Xerox Wide Format IJP 2000; Xerox Europe Xerox Wide Format IJP 2000.
Weil die Maschinen unterschiedliche Hersteller und Vertriebsorganisationen haben, kann kein allgemein gültiger Preis angegeben werden, er dürfte aber in Europa bei
rund 120 000 Euro Listenpreis liegen. Es leuchtet ein, dass
diese 15-mal schneller druckende Maschine den Posterdruckmarkt verändern wird.
HP hat im Juni 2014 angekündigt, einen meterbreiten Posterdrucker in der zweiten Hälfte 2015 auf den Markt zu
bringen. Die Anbieter der Memjet-Technologie werden
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also bald Wettbewerber bekommen, was aus dem Listenpreis einen Strassenpreis machen wird. Wird sich das im
Large-Format-Markt auch ereignen?
Large-Format-Druck – der heutige Stand
Der Large-Format-Druck in bis zu fünf Metern Druckbreiten wurde in 20 Jahren auf einen Stand entwickelt, der
heute nur wenig Wünsche offen lässt.
– Die wasserbasierten Inkjet-Tinten mit Farbstoff- oder
Pigmentfarben benötigen saugfähige Spezialpapiere
und werden weitestgehend für Indoor-Anwendungen
benutzt. Für Aussenanwendungen müssen Spezialpapiere wie Latex verwendet werden.
– Die lösungsmittelbasierten Tinten sind wegen der flüchtigen Kohlenwasserstoff-Dämpfe teilweise bereits verboten, werden aber noch benutzt, weil sie auf nicht saugfähigen, billigen Folien gute Gewinne ermöglichen.
– Heute haben sich die UV-härtenden Tinten weitestgehend durchgesetzt, weil sie beim Härten keine schädlichen Dämpfe abgeben und sich auf praktisch jedes
Substrat drucken lassen, saugfähige ebenso wie nicht
saugfähige. Der Stromverbrauch wird jetzt durch LEDLeuchten auf einen Bruchteil der bisherigen Kosten
gesenkt.
– Die Farbdichte des Drucks lässt sich durch mehrmaliges Bedrucken der gleichen Stelle auf den Bedarf jedes
Kunden steuern. UV-Tinten lassen sich von Rolle zu Rolle, Rolle zu Bogen oder auf Platten in bis zu 5 cm Höhe
drucken.
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– I m Drop-on-Demand-Verfahren können immer kleinere Tröpfchengrössen benutzt werden, die im MultishotVerfahren bis zu acht verschiedene Punktgrössen im
Druck ergeben, was eine mit Offset vergleichbare Qualität ergibt. Die Düsenköpfe können vom Hersteller zu
beliebig breiten Druckköpfen für beliebig viele Druckfarben zusammengebaut werden.
Die Sicht der Large-Format-Druckerei
Um die vielfältigen Aufträge wirtschaftlich produzieren
zu können, muss eine Druckerei Maschinen einsetzen,
die sehr flexibel einsetzbar sind, sehr schnell drucken
können, praktisch immer drucken und hochautomatisiert
sind, um Arbeitskräfte zu sparen. Flexibel bedeutet, dass
sie von der Rolle und auf starre Platten drucken können.
Schnell heisst, dass sie eine hohe Quadratmeterzahl pro
Stunde mit der notwendigen Qualität produzieren. Wenig
Stillstandzeiten bedeutet, dass grosse Rollen durchgehend gedruckt, Platten automatisch eingelegt und nach
dem Druck abgestapelt werden können.
Diese Ansprüche erklären, warum heute die führenden
Maschinenhersteller in allen üblichen Maschinenbreiten solche flexiblen oder hochspezialisierte Modelle
anbieten.
One-Pass-Printing ist nicht neu
Das Prinzip des Inkjetdrucks mit festtehenden Köpfen
(Durchlaufdruck) wurde in den letzen fünf Jahren marktreif und wird von allen Etikettendruck- und digitalen
Schmalbahndruckmaschinen bis 35 cm Rollenbreite
angewendet. Für den Hochgeschwindigkeitsdruck für
Direkt-Mail, Transpromo oder Publishing sowie den Akzidenzdruck wurden Drucksysteme von Kodak, Landa, Fujifilm und HP eingeführt oder angekündigt.
– Kodak mit seiner Stream-Technologie und bisher 62 cm
breiten Prosper-Druckleisten wendet den Durchlaufdruck mit den Prosper-Druckmaschinen und -Eindruckköpfen an.
– A lle angekündigten Landa-Druckmaschinen arbeiten
im Durchlaufprinzip (bis zu 200 Meter/Minute), was
durch die Namensgebung «Nanography» nicht deutlich
wird.
– Fujifilm Dimatix wendet seine Samba-Technologie und
bisher 73-cm-Druckleisten in der FujiJet Press 720 an.
– H P hat die Pagewide Technologie mit 12,7-cm-Düsenköpfen und einer Druckleiste von 100 cm angekündigt
sowie einen Posterdrucker, der im zweiten Halbjahr
2015 lieferbar sein soll.
Wer könnte den Large-Format-Druck verändern?
Im Prinzip könnte Memjet seine Lizenznehmer ermuntern, Maschinen mit zwei, drei oder sogar fünf Druckleisten nebeneinander für den Large-Format-Druck zu bauen. Es gibt jedoch auch die oben erwähnten Anbieter, die
diesen Weg gehen könnten oder sogar bereits angekündigt haben. Jeder Hersteller von Large-Format-Druckmaschinen wird sich deshalb jetzt überlegen, welche Anforderungen für die Konstruktion und Entwicklung eines
Durchlaufdruckers zu erfüllen sind.
Problem 1: Wasserbasierte Tinten
Alle oben erwähnten Posterdruck-Technologien drucken
in Hochgeschwindigkeit, weshalb nur wasserbasierte
Tinten einsetzbar sind. Das setzt saugfähige Substrate
oder speziell beschichtete Substrate voraus, damit die
Farben haften bleiben und abriebfest trocken sind. Zum
einen setzt die Verdampfung des Wassers der Druckgeschwindigkeit Grenzen. Zum anderen bedeutet dies den
Verzicht auf UV-Tinten oder eine Beschränkung auf die
bisher möglichen Druckgeschwindigkeiten.
Problem 2: Substrate
Hohe Automatisierung bedeutet den Druck von Rollen
mit möglichst vielen Metern Länge, um höhere Druckgeschwindigkeiten zu nutzen. Das macht die Rollen erheblich schwerer, was gänzlich neue Probleme mit sich bringt.
Für eine hohe Produktion mit bester Qualität müssen grosse Druckköpfe eingesetzt werden.
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Der Océ Colorwave 900 mit Memjet-Technologie wurde auf
der Fespa 2014 gezeigt.
Und den Verzicht auf Plattendruck, wegen der Transportprobleme vor und hinter den Druckmaschinen.
Problem 3: Gleichmässiger Papiertransport
Bisher werden die Substrate während des Druckens auf
einer planen Fläche mit Vakuum fixiert und der Druckkopf läuft nach dem Druck exakt eine Druckhöhe weiter.
Für den Durchlaufdruck muss nun das Papier von der Rolle exakt in gleichmässiger Geschwindigkeit transportiert
werden. Das bringt bei zunehmenden Rollenbreiten
immer grössere Probleme.
Problem 4: Entwicklungszeit
Jeder Hersteller muss für den Durchlaufdruck eine vollkommen neue Maschine entwickeln, nur schon, um die
neue Maschine mit ihren Möglichkeiten und Grenzen zu
testen und ihre Marktchancen zu evaluieren. Das kostet
nicht nur Geld, sondern auch mehr Zeit als berechnet. Die
Erfahrung zeigt, dass für die letzten 20 Prozent einer Entwicklung gleich viel Zeit nötig ist wie für die ersten
80 Prozent. Man darf an das Nanographie-Druckverfahren erinnern, das sicher einmal kommen wird, aber später als vom Erfinder vorausgesagt.
Problem 5: Kosten
Das 80/20-Prinzip gilt noch mehr für die Entwicklungskosten, die aus den Einnahmen des gegenwärtigen
Umsatzes finanziert werden müssen. Falls nicht genug
Mittel vorhanden sind, verlängert sich die Entwicklungszeit weiter oder es müssen neue Mittel beschafft werden.
Dies ist zum Beispiel gerade der Fall bei Landa, der
100 Mio. Euro von der Altana-Gruppe bekommt für die
Fertigstellung und Kommerzialisierung der NanographieDruckmaschinen. Wenn Landa dieses Geld auf die hohe
Zahl von tausend seiner Druckmaschinen abschreiben
will, erhöhen sich die Herstellungs- und Vertriebskosten
pro Maschine um hunderttausend Euro! Dass die LandaDruckmaschinen auf den Markt kommen werden, ist so
sicher wie die Hilfe und der Druck von Altana. Genauso
werden aber auch die Large-Format-Druckmaschinen mit
One-Pass-Printing entwickelt werden und langsam in die
Breite gehen. Und weil sich dies nur grosse und globale
Player leisten können, werden auch ihre Finanzgeber auf
raschen und hohen Gewinnen bestehen, was der Bezeichnung «Druckmaschine» eine ganz neue Bedeutung gibt.
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Auch breite Inkjet-Rollendrucker können mit kleinen Köpfen gute Bildqualität drucken.
Was bedeutet das für einen Druckereileiter?
Jede gut geführte Large-Format-Druckerei hat ihren
Maschinenpark auf die typischen Druckaufträge bereits
optimiert. Jede neue One-Pass-Printing-Maschine macht
in einer Druckerei nur dann Sinn, wenn sie die bisher produzierte Qualität erreichen kann und dabei schneller oder
billiger arbeitet. Erste Anwender des Vortex-400-Posterdruckers loben die Schärfe des Druckbildes, weisen aber
auch auf die verbesserungswürdige Bilddruckqualität
hin. Für Posterdruck sei es gut genug, aber offsetähnliche Qualität sei es noch nicht. Und mit jeder Verbreiterung der Druckleiste vergrössern sich die Probleme.
Jeder Druckereileiter tut gut daran, mit genügend Abstand
die Entwicklung zu beobachten und von neuen Maschinen die Druckqualität, die Kaufpreise, die Betriebskosten und diejenigen von Tinten und Substraten zu prüfen.
Da die Hersteller dringend ihre Entwicklungs- und Finanzierungskosten wieder hereinholen wollen, werden sie
die Preise neuer One-Pass-Printer so hoch wie möglich
ansetzen – und nicht ihre eigenen Druckmaschinen mit
den beweglichen Druckköpfen konkurrenzieren.
Was meint EFI?
Um die Meinung von EFI einzuholen, haben wir deshalb
Mike Wozny gefragt, welche Vor- und Nachteile er in der
One-Pass-Printing-Technologie sieht. Mike Wozny ist
Senior Product Manager bei EFI Vutek in Meredith und
hat die Entwicklung Vuteks zum globalen Marktführer
im Large-Format-Druck weitgehend mitgestaltet. Hier
seine Meinung:
«One-Pass-Printing ist eine bahnbrechende Innovation
und seine Vorteile liegen in den niedrigeren Kosten aufgrund der wenigen Düsenköpfe in einer Druckleiste. Das
Problem aller heutigen Düsenköpfe jedoch ist mangelnde Zuverlässigkeit, was zu erheblichen Schwierigkeiten
bei breiteren Druckleisten führt. Wenn aber eine Druckleiste fehlerfrei arbeitet, ist es leicht möglich, eine
Maschine breiter zu machen auf 1,6 oder 2 Meter. Eine
einzelne Düsenleiste hat aber im Durchlaufdruck das Problem, dass jede einzelne verstopfte Düse sofort im Druck
sichtbar wird. Um diese Probleme zu beheben, muss man
Redundanz schaffen, zwei oder drei Düsenleisten pro Farbe hintereinander einbauen, was die Kosten des teuers-
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ten Bauteils einer solchen Druckmaschine verdoppelt
oder verdreifacht. Das betrachte ich als eine wichtige Einschränkung solcher Durchlauf-Druckmaschinen.
Eine noch wichtigere Einschränkung ist die Benutzung
von wasserbasierten Tinten, um die hohe Druckgeschwindigkeit zu erreichen. In den letzten 10 Jahren
haben wir praktisch alle unsere Vutek-Druckmaschinen
auf UV-härtende Tinten umgestellt, weil der Kunde damit
praktisch jedes beliebige Material bedrucken kann. Unsere gesamte Kundschaft schätzt heute diese Freiheit und
wird kaum auf eine Maschine zurückgehen, die nur noch
wenige beschichtete Substrate bedrucken kann. Selbstverständlich werden wir die Entwicklung zum Large-Format-Druck im Durchlaufprinzip im Auge behalten. Sollte ein Hersteller eine Large- oder Wide-Format-Druckmaschine mit Durchlaufdruck auf den Markt bringen,
welche die heute von uns gelieferte Qualität druckt, kann
sie kaum im Kaufpreis und Unterhalt niedriger liegen als
wir mit unserem effizienten und ausgereiften heutigen
Druckprinzip. Wir haben mit EFI Jetrion das One-PassPrinting für Etikettendruck selber mit UV-Tinten im Programm und wissen deshalb, dass dieser Durchlaufdruck
mit UV-Tinten im Posterdruck wie im breiteren LargeFormat nicht über die heute erreichten Druckgeschwindigkeiten hinauskommt. Wir glauben auch an den langfristigen Erfolg des One-Pass-Printing, was wir durch die
Partnerschaft mit der Landa Corporation bekräftigt
haben, für die wir jetzt ein vollständig neues Fiery-Hochgeschwindigkeits-Frontend entwickeln. Das ist nötig,
um die hohe Druckgeschwindigkeit mit den wasserbasierten Tinten in Landa-Druckmaschinen schnell genug
mit Druckdaten zu beliefern. So werden wir als EFI auch
durch die Lieferung unseres Highspeed-Fiery-Frontends
den One-Pass-Druck ermöglichen und fördern.»