Verpackungslexikon
Digitaldruck: Technologien, Datenworkflow und Verpackungsanwendungen
Kurz erklärt
Digitaldruck bezeichnet Druckverfahren, die ein Druckbild aus digitalen Daten erzeugen, ohne dafür eine dauerhaft motivgebundene analoge Druckform herzustellen. Er ist ein Oberbegriff: Inkjet bringt Tintentröpfchen auf den Bedruckstoff, elektrofotografische Systeme erzeugen zunächst ein temporäres Bild und übertragen Toner beziehungsweise Flüssigfarbe. Welche Materialien, Motive und variablen Inhalte sich drucken lassen, hängt vom jeweiligen System und Workflow ab.
Was macht Druck digital?
Entscheidend ist die Erzeugung des jeweiligen Druckbilds aus digitalen Daten. Eine dauerhaft für das Motiv hergestellte analoge Druckform, etwa ein Flexoklischee, entfällt. Diese Grundidee beschreibt auch Xerox in seiner Definition des Digitaldrucks.
„Ohne feste Druckform“ bedeutet allerdings nicht, dass jede Digitaldruckmaschine ohne bildtragende Zwischenoberfläche arbeitet. Elektrofotografische Systeme nutzen beispielsweise ein temporäres elektrostatisches Bild. Auch die Formulierung „direkt aus der Datei auf das Material“ beschreibt daher den Datenweg, nicht einen überall gleichen physischen Druckprozess.
Inkjet und Elektrofotografie im Vergleich
Die zwei hier erläuterten Hauptgruppen unterscheiden sich in Bilderzeugung und Farbübertragung. Weitere Spezialverfahren existieren; Digitaldruck ist keine einzelne universelle Maschinentechnik.
| Technologie | Bilderzeugung | Farbmittel und Übertragung | Wichtige Grenze |
|---|---|---|---|
| Inkjet | Digitale Ansteuerung von Druckköpfen | Tintentröpfchen gelangen auf den Bedruckstoff. | Tropfenerzeugung, Tinte, Materialführung und Trocknung beziehungsweise Härtung sind systemspezifisch. |
| Elektrofotografie mit Trockentoner | Temporäres elektrostatisches Bild auf einem Fotoleiter | Toner lagert sich entsprechend dem Bild an, wird übertragen und fixiert. | Belichtung, Toner, Transfer und Fixierung hängen vom System ab. |
| Flüssige Elektrofotografie | Elektrofotografischer Bildaufbau | Flüssiges Farb- beziehungsweise Tonersystem mit technologiespezifischem Transfer | Kein Inkjet-Verfahren; der konkrete Aufbau ist herstellerspezifisch. |
Inkjet: Druckbild aus Tintentröpfchen
Beim Inkjet erzeugen gezielt ausgestoßene Tintentröpfchen das Motiv. Der Druckkopf kann ohne Druckformkontakt mit dem Bedruckstoff arbeiten. Die Art der Tropfenerzeugung, die Anordnung der Druckköpfe und die verwendete Tinte unterscheiden sich zwischen den Systemen.
Inkjet-Tinten können beispielsweise wasser-, lösemittel- oder UV-basiert sein. Entsprechend braucht der Farbauftrag eine geeignete Trocknung oder Härtung. Eine einzige Tintenchemie oder Maschinenanordnung beschreibt deshalb nicht den gesamten Inkjet-Druck.
Elektrofotografie: temporäres Bild und Tonerübertragung
Bei der Elektrofotografie wird zunächst ein latentes, also noch nicht sichtbares, elektrostatisches Bild auf einem Fotoleiter erzeugt. Toner lagert sich entsprechend diesem Bild an. Danach wird er auf den Bedruckstoff übertragen und fixiert. Als Herstellerbeispiel erläutert Xeikon diesen Ablauf für seine Trockentoner-Systeme.
Liquid Electrophotography (LEP) bezeichnet eine elektrofotografische Variante mit flüssigem Farb- beziehungsweise Tonersystem. HP beschreibt LEP anhand seiner Indigo-Technologie. Dieser Herstelleraufbau ist ein Beispiel und kein allgemeines Maschinenschema für alle Flüssigtonersysteme.
Flüssigtoner ist somit nicht mit Inkjet gleichzusetzen. Ebenso ist „Laserdruck“ kein vollständiges Synonym für sämtliche elektrofotografischen Verfahren oder gar für den gesamten Digitaldruck.
Datenworkflow, RIP und Farbmanagement
Ein funktionaler Digitaldruckworkflow lässt sich in folgende Schritte gliedern. Ihre technische Umsetzung und Zuordnung zu Software oder Maschine können variieren:
- Druckdaten prüfen und aufbereiten: Die Daten werden für den vorgesehenen Auftrag und die Ausgabe vorbereitet.
- Ausgabeinformationen erzeugen: Ein Raster Image Processor, kurz RIP, übersetzt die digitalen Daten in Raster- beziehungsweise Ausgabeinformationen, die das Drucksystem verarbeiten kann.
- Farbe und Auftrag steuern: Je nach Workflow übernimmt ein Digital Front End weitere Aufgaben, etwa Farbmanagement, Ausschießen sowie Qualitäts- und Auftragssteuerung. Ausschießen bezeichnet dabei die Anordnung der Druckseiten für die weitere Verarbeitung.
- Druckbild erzeugen und ausgeben: Das System setzt die Daten mit seiner jeweiligen Inkjet- oder elektrofotografischen Technologie um.
- Farbauftrag fertigstellen: Tinte wird passend zum System getrocknet oder gehärtet; Toner beziehungsweise Flüssigfarbe wird nach dem jeweiligen Prozess fixiert. Anschließend folgt die vorgesehene Weiterverarbeitung.
Die Fiery-Grundbeschreibung eines RIP ordnet die Übersetzung der Druckdaten als zentrale Funktion ein. Nicht jedes System bündelt sämtliche genannten Aufgaben in derselben Komponente.
Digitale Daten ersetzen keine Farbkontrolle. Kalibrierung, Profilierung, Substratabstimmung und Qualitätsprüfung bleiben erforderlich. Auch der Forschungs- und Prüfkontext der Fogra betrachtet Qualität entlang des Druckprozesses. Identische Dateien garantieren daher keine identische Farbwiedergabe auf unterschiedlichen Materialien und Maschinen.
Variable Daten und Motivwechsel
Ein geeigneter Digitaldruckworkflow kann Inhalte zwischen einzelnen Exemplaren verändern. Mögliche Beispiele sind Seriennummern, Codes, Sprachvarianten und personalisierte Motive. Voraussetzung ist, dass Datenaufbereitung, Drucksystem und Auftragssteuerung die gewünschte Variation unterstützen.
Für den Austausch variabler und transaktionaler Druckdaten beschreibt ISO 16612-2 das Format PDF/VT. Die Existenz eines solchen Datenformats bedeutet jedoch nicht, dass jede Maschine oder jeder Auftrag automatisch variable Inhalte verarbeitet.
Motivwechsel benötigen keine neue dauerhaft motivgebundene analoge Druckform. Die Vorbereitung und Kontrolle der neuen Daten bleiben trotzdem Teil des Auftrags.
Digitaldruck auf Verpackungsmaterialien
Industrielle Digitaldrucksysteme werden für Etiketten, flexible Verpackungen, Papier, Karton und Wellpappe eingesetzt. Die Verfügbarkeit passender Systeme belegt aber keine universelle Bedruckbarkeit aller Materialsorten.
Für die konkrete Eignung sind insbesondere folgende Punkte relevant:
- Oberfläche: Oberflächenenergie, Saugfähigkeit, Beschichtung und gegebenenfalls Vorbehandlung beeinflussen den Farbauftrag.
- Material und Führung: Stärke und Materialführung müssen zur Maschine passen.
- Farbmittel: Tinte oder Toner müssen auf den Bedruckstoff und die Endanwendung abgestimmt sein.
- Trocknung und Fixierung: Der jeweilige Prozess muss für Material und Farbauftrag geeignet sein.
- Weiterverarbeitung: Die bedruckte Ausführung muss zu den anschließenden Verarbeitungsschritten passen.
Eine OPP-Folie bezeichnet beispielsweise eine orientierte Polypropylenfolie, kein Druckverfahren. Ob sie auf einem bestimmten Digitaldrucksystem funktioniert, hängt von ihrer konkreten Oberfläche, einer möglichen Vorbehandlung, dem Farbmittel und der Maschine ab.
Vorteile, Grenzen und Wirtschaftlichkeit
Der Wegfall einer motivgebundenen analogen Druckform kann bestimmte Einrichtungs- und Wechselaufwände reduzieren. Kleine Chargen, Muster, häufige Variantenwechsel und Personalisierung können dadurch wirtschaftlich interessant sein. Das ist eine mögliche Stärke geeigneter Systeme, keine allgemeine Mengenschwelle.
Für die Auswahl müssen jedoch mehrere Bedingungen zusammen betrachtet werden:
- Auflage, Variantenanzahl und Häufigkeit der Motivwechsel;
- Format, Material und Farbdeckung;
- vorhandene Anlage, Auslastung und Produktionsablauf;
- Rüstaufwand und Weiterverarbeitung;
- benötigter Farbraum, Sonderfarben, Weiß, Lacke und Beständigkeiten.
Digitaldruck ist weder automatisch rüstfrei noch abfallfrei. Auch „Digitaldruckqualität“ ist keine feste Qualitätsstufe. Auflösung, Farbraum, Register, Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit hängen vom System, seinen Einstellungen, den Verbrauchsmaterialien, dem Substrat und der Qualitätskontrolle ab.
Eine pauschale Preis-, Zeit- oder Auflagengrenze zwischen Digitaldruck und anderen Verfahren würde diese Unterschiede verdecken.
Abgrenzung zu Flexo-, Offset- und Tiefdruck
| Verfahren | Motivgebundene Druckform | Bildübertragung |
|---|---|---|
| Digitaldruck | Keine dauerhaft motivgebundene analoge Druckform | Technologiespezifisch, etwa mit Tintentröpfchen oder elektrofotografischem Bild und Tonertransfer |
| Flexodruck | Flexible Reliefdruckform beziehungsweise Klischee | Erhabene Druckelemente übertragen Farbe im direkten Hochdruck. |
| Offsetdruck | Offsetdruckplatte | Indirektes Flachdruckverfahren mit Bildübertragung über einen Zwischenträger |
| Tiefdruck | Gravierte Druckform beziehungsweise Zylinder | Farbe wird aus vertieften Zellen der Druckform übertragen. |
Beim Flexodruck liegt das Motiv auf einer physischen Reliefdruckform. Beim Digitaldruck entsteht das jeweilige Druckbild aus den verarbeiteten Daten. Beide Verfahren können Verpackungen bedrucken; die passende Wahl hängt vom konkreten Auftrag ab. Aus den Prinzipien ergibt sich keine allgemeine Kosten- oder Qualitätsrangliste.
Lebensmittelkontakt und Recycling
Digitaldruck allein bestätigt keine Lebensmittelkontakt-Eignung oder Migrationssicherheit. Beurteilt werden muss die fertig bedruckte Verpackung: unter anderem mit Substrat, Farb- beziehungsweise Tonersystem, Druckseite, Barrieren und Trocknung oder Fixierung.
Auch ein möglicher Farbübertrag beim Kontakt bedruckter und unbedruckter Flächen, als Set-off bezeichnet, gehört zur Bewertung. Die EuPIA-Leitlinie zu Druckfarben auf Lebensmittelkontaktmaterialien stellt die Anforderungen im Zusammenhang mit der endgültigen Anwendung dar. Die Prüfung eines Farbmittels allein ersetzt keinen Nachweis für das final bedruckte Material.
Ebenso wenig folgt aus Digitaldruck eine Nachhaltigkeits- oder Recyclinggarantie. Produzierte Menge, Ausschuss, Energie, Substrat, Farben, Toner, Beschichtungen, Verbundaufbau und tatsächlicher Verwertungsweg beeinflussen die Bewertung. Auch die Entfernung von Druckfarben im Recycling, das Deinking, kann relevant sein.
Bedarfsgerechte Produktion kann Überproduktion vermeiden. Sie belegt für sich genommen aber keine bessere Gesamtumweltbilanz oder Recyclingfähigkeit einer konkreten Verpackung.
Häufige Fragen
Braucht Digitaldruck überhaupt keine Bildträger?
Eine dauerhaft für das Motiv hergestellte analoge Druckform entfällt. Temporäre Bildträger und Transferkomponenten können trotzdem vorhanden sein, beispielsweise bei der Elektrofotografie. „Ohne Druckplatte“ bedeutet daher nicht „ohne jede bildtragende Oberfläche“.
Kann bei jedem Exemplar ein anderer Code gedruckt werden?
Ein geeigneter Workflow kann das ermöglichen. Dafür müssen die variablen Daten vorbereitet sein und vom Drucksystem sowie der Auftragssteuerung unterstützt werden. Die Bezeichnung Digitaldruck allein bestätigt diese Fähigkeit für einen konkreten Auftrag nicht.
Garantiert eine höhere dpi-Angabe ein besseres Druckergebnis?
Nein. Auflösung ist nur ein Teil der Bewertung. Farbwiedergabe, Gleichmäßigkeit, Register, Material und Prozesskontrolle beeinflussen das Ergebnis ebenfalls. dpi-Werte verschiedener Technologien sind deshalb keine allgemeine Qualitätsrangliste.
Ist Digitaldruck bei kleinen Auflagen immer günstiger als Flexodruck?
Nein. Der geringere formbezogene Aufwand kann kleine Auflagen begünstigen. Ob der Auftrag tatsächlich günstiger ist, hängt zusätzlich von Material, Format, Farbdeckung, Varianten, Anlage und Weiterverarbeitung ab.
