Die Geschichte des Flexodrucks
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Der Flexodruck ist genau wie der Buchdruck ein direktes Hochdruckverfahren. Die Unterschiede des Flexodrucks zum Buchdruck liegen in den chemisch anders zusammengesetzten Druckfarben, den flexiblen (elastischen) Druckformen und den Möglichkeiten des Bedruckens sehr verschiedener Werkstoffe.
Ursprünglich wurde der Flexodruck als Anilindruck bezeichnet, was auf den Einsatz der Anilindruckfarben zurückzuführen ist. Schon 1966 definierte der deutsche Normenausschuss in der DIN 16 514 den Flexodruck als ein “Verfahren des Hochdruckes, bei dem die Druckform aus Gummi oder elastischem Kunststoff besteht und das Druckbild unter Verwendung von Druckfarben, die durch Verdunsten von Lösemitteln trocknen, auf den Bedruckstoff übertragen wird”.
Franklin Moss (Mosstype Corporation) initiierte 1951 einen Wettbewerb für eine bessere Bezeichnung des “aniline printing”. Die Resonanz war groß, und aus über 200 Vorschlägen wurde die neue Bezeichnung “flexography” ausgewählt.
In den achtziger Jahren wurde die Definition des Flexodrucks noch einmal verbessert, d.h. der technologischen Entwicklung angepasst. Danach ist der Flexodruck ein Verfahren des direkten Rotationsdruckes mit elastischen, erhabenen Druckformen, die auf Plattenzylindern unterschiedlicher Umfänge befestigt werden können. Sie werden mit einer Walze oder einer abgerakelten Rasterwalze eingefärbt und übertragen die flüssigen (Lösemittel- und Wasserfarben) oder pastenartigen (UV-Farben) Druckfarben auf Bedruckstoffe beliebiger Art.
Weiterhin gibt es unsichere Nachweise über die Nutzung von Anilinfarben bei der Herstellung von Einwickelpapieren (“Dessin-Druck”) mit Hilfe manuell geschnittener Gummiwalzen durch den Leipziger Drucker Oskar Sperling im Jahre 1890. Wegen der Ungenauigkeit der Quellen werden die Anfänge des Flexodrucks in den Anfang des 20. Jahrhunderts datiert und dem Maschinenbauer Carl Holweg wird die Erfindung des Anilindrucks zugeschrieben.
Im Jahre 1907 wurde durch Carl Holweg in Strassburg/Elsass in einem deutschen Patent (DRP Nr. 200697) ein Verfahren gesichert, in dem eine Papierbahn auf einer der Papierbeutelmaschine vorgeschalteten Rotationsdruckmaschine mittels elastischer Gummidruckplatten und in Alkohol gelöster Anilinfarben bedruckt werden konnte. Die Schilderung der Vorteile dieser Technologie /2/ scheint auch heute noch interessant: Die Anilindruckfarben waren im Gegensatz zu den damals genutzen Buchdruckfarben sofort trocken. Das Druckergebnis konnte auf den rauhen Bedruckstoffen durch die flexiblen Druckformen im Vergleich zu den starren Buchdruckformen deutlich verbessert werden.
Nach Holweg stellten die Firma Windmöller & Hölscher und die englische Firma Strachan & Henshaw um 1912 eigene Maschinenkonstruktionen zum Bedrucken von Papierbeuteln vor. Die Maschinen von Holweg und Windmöller & Hölscher waren in Aggregatbauweise konstruiert (stack-type oder Mehrzylindermaschine), während Strachan & Henshaw auch mit der Zentralzylinderkonstruktion experimentierte.
Durch die Gründung einer selbständigen Niederlassung für die USA und Kanada durch Windmöller & Hölscher im Jahre 1924 kam der Anilindruck nach Amerika. Unter Leitung von Harald H. Heinrich wurden die Anilindruckwerke als Vorschaltwerke an Beutelmaschinen erfolgreich in Amerika eingeführt.
Die Druckfarben setzten sich aus wasserlöslichen Teerfarbstoffen zusammen, die in Alkohol gebunden wurden. Durch den Zusatz von Essigsäure versuchte man dem Ausbluten der Druckfarben auf dem Bedruckstoff entgegenzuwirken, was aber nur unzureichend gelang und zur unscharfen Wiedergabe vor allem feiner Schriften und Linien führte.
Geringe Lichtechtheiten und geringe Haltbarkeiten der Druckfarben waren weitere Schwächen der Anilindruckfarben. Ende der zwanziger Jahre wurden durch die Firma Geigy Zusätze entwickelt, die die Druckfarben wasserfester machten und auch die Lichtechtheiten verbesserten.
Die Herstellung der Druckformen war ein weiteres Problem in der damaligen Zeit. Geringe Kenntnisse der Unterschiede in der Reproduktionstechnik des neuen Druckverfahrens im Vergleich zu den anderen Druckverfahren führten zu mehr oder weniger improvisierten Ergebnissen bei der Herstellung der Gummiklischees. Hinzu kam die mangelhafte Qualität der Gummiplatten (keine Dickenkonstanz, Blasen durch schlechtes Vulkanisieren).
Die Druckplattenmontage erfolgte auf einfachem Wege. Die Druckplatten wurden auf einen Unterlagebogen, der entsprechend den Abmessungen des Formatzylinders zugeschnitten wurde, aufgeklebt. Diese Druckform wurde fest auf dem Formatzylinder durch einfache Spannleisten fixiert. Das sich anschließende Zurichten der Druckform zur Erzielung einer konstanten Druckspannung verursachte Rüstzeiten in Größenordnungen von mehreren Stunden.
Die zweite Etappe (Beginn etwa 1930) der Geschichte des Flexodrucks wurde durch die Entwicklung neuer Packstoffe eingeleitet. Bereits 1912 wurde durch die Pariser Firma S.A. La Cellophane mit der Produktion eines neuen Verpackungsmaterials begonnen. Die Firmen Dupont und Kalle nahmen Mitte der zwanziger Jahre die Produktion auf. Für den Anilindruck war das Zellglas (oder Zellophan) ein interessanter Werkstoff, sodass der Anilindruck in dieser Zeit einen Entwicklungsschub bekam. Offsetdruck und Buchdruck waren wegen der öligen Druckfarben nicht in der Lage, eine gleichmäßige, gut haftende Farbschicht auf diesem Bedruckstoff zu erzeugen. Die Farbübertragung im Tiefdruck bot kaum Schwierigkeiten. Dieses Verfahren war jedoch wegen der hohen Herstellungskosten für die Druckformenzylinder und die hohen Betriebskosten der Druckmaschinen nicht geeignet.
Für den Anilindruck bedeutete der Druck auf Zellglas aber eine weitere Optimierung der Parameter, die den Farbübertragungsprozess und damit das Druckergebnis beeinflussten.
Die Druckmaschinen mussten für den Einsatz zum Bedrucken der nichtsaugenden Zellglasfolien mit Trocknungseinrichtungen ausgerüstet werden, die möglichst schon zwischen den Druckwerken für eine ausreichende Trocknung der Druckfarben sorgen sollten. Man löste dieses Problem zunächst mit dem nachträglichen Einbau von Heizstäben, Heißluftgebläsen oder Gasbrennern an vorhandenen Maschinen. Erste Maschinen mit Heißlufttrocknern zwischen den Druckwerken sowie vor der Aufwicklung einschließlich eines Gebläses zur Absaugung der lösemittelhaltigen Abluft wurden Ende der dreißiger Jahre entwickelt.
Neben der Weiterentwicklung der Trocknungsaggregate war die Einführung geschwindigkeitsvariabler Antriebe und der elektrischen Passerüberwachung ein weiterer Fortschritt im Maschinenbau. Man konnte nun von Rolle auf Rolle arbeiten und damit den Anwendungsbereich des Anilindruckes auf flexible Verpackungsmaterialien, Geschenkpapiere, Schrankpapiere, Schachtelwickler und andere Produkte ausdehnen. Die Integration weiterer Arbeitsgänge (z.B. Querschneiden, Stanzen, Wachsen) ergänzte diese Vielfalt.
Bei den Druckwerksanordnungen in den Anilindruckmaschinen dominierten Druckmaschinen in Aggregatbauweise (stack-type). Nur wenige Druckmaschinenhersteller (z.B. Holweg) boten Einzylinderdruckmaschinen an. Die Druckmaschinen erreichten Geschwindigkeiten zwischen 50 und 65 m/min.
Gegen Ende der dreißiger Jahre kam es zur Einführung der Rasterwalzen. Wie im Tiefdruck wurden im Interesse eines besseren Farbauftrages mechanisch gravierte Metallwalzen (“Anilox- Roller”) eingesetzt. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg konnte sich diese Entwicklung im Sinne einer Verbesserung für den Anilindruck richtig auswirken.
Die neuen Materialien führten zur Weiterentwicklung der Druckfarben mit opaken Eigenschaften. 1931 wurde die erste weiß pigmentierte Anilindruckfarbe vor allem zum Bedrucken von transparenten Materialien als Untergrundfarbe genutzt. Es folgten gelb und orange pigmentierte Druckfarben. 1934 gab es die ersten metallpigmentierten Druckfarben sowie rot, grün, blau und schwarz pigmentierte Farben.
Die Haftung wie auch die Scheuerfestigkeit konnten durch spezielle Zusätze verbessert werden. Erste Wasserfarben kamen 1938 auf den Markt, waren aber nur für saugfähige Bedruckstoffe geeignet. Die Druckformenherstellung stabilisierte sich in den dreißiger Jahren. Bessere Techniken in der Vulkanisation sowie Walzen für nahtlose Motive wurden entwickelt. Durch die Einführung zweiseitiger Klebebänder, Linien auf den Formatzylindern sowie Passlöchern in den Druckformen wurde die Druckplattenmontage wesentlich erleichtert und gleichzeitig verbessert. In den vierziger Jahren wurde das erste Montage- und Prüfgerät für Druckplatten herausgebracht, mit dem die Druckformen außerhalb der Druckmaschine druckfertig gemacht werden konnten.
Mitte der sechziger Jahre begann man, auch Wellpappe (als Wellpappenvordruck) und Karton in breitbahnigen Flexodruckmaschinen zu bedrucken. Die mehr oder weniger saugfähigen Materialien werden heute erfolgreich in unterschiedlichen Flexodruckmaschinentypen mit meist wässrigen Farben bedruckt. Die veränderten Ansprüche der Konsumenten führten zu einem Anwachsen der Produktion von Haftetiketten. Dominierendes Druckverfahren wurde in den achtziger Jahren der Flexodruck. In schmalbahnigen Druckmaschinen, kombiniert mit Verarbeitungsstationen wie z.B. Stanzen und Lackieren, wurden Haftetikettenbahnen aus sehr unterschiedlichen Werkstoffen bedruckt.
In den achtziger Jahren gelang es, mit dem Flexodruck in der Zeitungsindustrie Fuß zu fassen. Der Einsatz der Wasserfarben auf den dünnen, saugfähigen Zeitungspapieren verbesserte den Umgang mit der Zeitung, da im Gegensatz zum Offset- und Buchdruck keine Abliegeerscheinungen zu bemerken sind. Während in den USA und teilweise auch in Großbritannien und Italien der Flexodruck erfolgreich für die Zeitungsproduktion genutzt wird, konnte sich diese Technologie gegen den etablierten Offsetdruck in der übrigen Welt nicht weiter durchsetzen.
Die Palette der Bedruckstoffe, die im Flexodruck bedruckt werden können, lässt sich erweitern auf Aluminiumfolien oder metallisierte Kunststoff-Folien. Hier war der Flexodruck dem Vergleich mit dem Tiefdruck direkt ausgesetzt und wurde immer wieder neu an der erreichbaren Druckqualität gemessen.
In den siebziger und achtziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts begann man im Flexodruck mit der Wiedergabe von Halbtonbildern, was nicht zuletzt durch verbesserte Farbrezepturen möglich wurde.
Die fotopolymeren Druckplatten forcierten die Bestrebungen hin zu feineren Rastern auch im Flexodruck und man war nun in der Lage, Rasterweiten bis zu 48 L/cm zu drucken.
Mitte der achtziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts begann der endgültige Siegeszug der Zentralzylinder- oder Einzylinderdruckmaschinen durch das Anwachsen der Produktion flexibler Verpackungen und dem Wunsch der Drucker, Motive aus qualitativen Gründen im Farbauftrag besser trennen zu können. Die 8-Farben-Flexodruckmaschinen lösten die 6-Farben-Druckmaschinen im Hochqualitätsbereich ab. Mittlerweilen sind auch schon 10-Farben-Maschinen im Einsatz. Qualitätsdruck ist aber nur möglich, wenn alle Elemente der Druckmaschine optimal aufeinander abgestimmt sind. Schon in den sechziger Jahren wurde der Bahnlauf wie in anderen Rotationsdruckmaschinen durch eine bessere Bahnspannungssteuerung an der Ab- und Aufrollung, verbesserte Seitenkantensteuerungen und automatische Rollenwechsler weiterentwickelt. Halb- oder vollautomatische Zustellsysteme für die Zylinder verminderten die Rüstzeiten der Druckmaschinen erheblich und erhöhten die Sicherheit im Passer.
Der zunehmende Rasterdruck forderte feinfühligere Einfärbesysteme, was sich durch den Einsatz von Rasterwalzen mit sehr unterschiedlichen geometrischen Verhältnissen realisieren ließ. Die Einfärbesysteme wurden nun mit Rakeleinrichtungen zur exakteren Dosierung der Druckfarben in den einzelnen Druckwerken ausgerüstet. Das zunächst mitläufige (Positiv-) Rakel wurde durch ein gegenläufiges (Negativ-) Rakel mit dem Ziel einer stabilen Farbübertragung ersetzt. Die Nachteile der offenen Systeme konnten dann in den achtziger Jahren durch die Einführung der Kammerrakel-Technologie behoben werden.
Dieser Artikel wurde uns freundlicherweise vom Verlag Rek & Thomas Medien AG aus "Technik des Verpackungsdrucks" zur Verfügung gestellt.
http://www.derverpackungsdruck.com
Ursprünglich wurde der Flexodruck als Anilindruck bezeichnet, was auf den Einsatz der Anilindruckfarben zurückzuführen ist. Schon 1966 definierte der deutsche Normenausschuss in der DIN 16 514 den Flexodruck als ein “Verfahren des Hochdruckes, bei dem die Druckform aus Gummi oder elastischem Kunststoff besteht und das Druckbild unter Verwendung von Druckfarben, die durch Verdunsten von Lösemitteln trocknen, auf den Bedruckstoff übertragen wird”.
"Flexography"
Die deutsche Norm setzte Anfang der sechziger Jahre nur das um, was im Oktober 1952 in den Vereinigten Staaten durch die Umbenennung des Anilindrucks in “flexography” bereits Realität geworden war. Die Bezeichnung Anilindruck führte zu einigen Irritationen, da sie ständig auf schädliche Nebenwirkungen der in der Anilindruckfarbe enthaltenen Teerderivate hinwies. Trotz des im Jahre 1949 gegenüber dem “Federal Bureau of Animal Industries” erbrachten Nachweises, dass Anilindruckfarben die gleichen Pigmente enthalten wie Druckfarben anderer Druckverfahren, blieb das Negativimage des Anilindruckes vor allem für Produkte aus dem Lebensmittelbereich erhalten.Franklin Moss (Mosstype Corporation) initiierte 1951 einen Wettbewerb für eine bessere Bezeichnung des “aniline printing”. Die Resonanz war groß, und aus über 200 Vorschlägen wurde die neue Bezeichnung “flexography” ausgewählt.
In den achtziger Jahren wurde die Definition des Flexodrucks noch einmal verbessert, d.h. der technologischen Entwicklung angepasst. Danach ist der Flexodruck ein Verfahren des direkten Rotationsdruckes mit elastischen, erhabenen Druckformen, die auf Plattenzylindern unterschiedlicher Umfänge befestigt werden können. Sie werden mit einer Walze oder einer abgerakelten Rasterwalze eingefärbt und übertragen die flüssigen (Lösemittel- und Wasserfarben) oder pastenartigen (UV-Farben) Druckfarben auf Bedruckstoffe beliebiger Art.
Historische Quellen
Die Historiker sind in ihren Aussagen zur Entstehung des Flexodrucks sehr ungenau, sodass die Festlegung eines exakten “Geburtsdatums” des Druckverfahrens sehr schwerfällt. In Veröffentlichungen zur Geschichte des Tapetendrucks wird berichtet, dass bereits um die Mitte des 19. Jahrhunderts Anilinfarben beim Bedrucken von Tapeten zum Einsatz gekommen sind. Dabei wurden Rollenrotationshochdruckmaschinen genutzt, die einen großen Gegendruckzylinder besaßen, um den sich bis zu zwanzig Farbwerke anordneten. Diese Technik wurde 1890 in dem englischen Patent Nr. 13 198 für die Firma Bibby & Baron Ltd. aus Newton Mill/Lanc. nachgewiesen. Laut Patentschrift konnten Papierbogen oder Rollenpapiere zur Herstellung von Papiersäcken genutzt werden. Diese Druckmaschine gilt als der Vorläufer der Zentralzylinderdruckmaschinen, wurde aber zu diesem Zeitpunkt nicht weiterentwickelt.Weiterhin gibt es unsichere Nachweise über die Nutzung von Anilinfarben bei der Herstellung von Einwickelpapieren (“Dessin-Druck”) mit Hilfe manuell geschnittener Gummiwalzen durch den Leipziger Drucker Oskar Sperling im Jahre 1890. Wegen der Ungenauigkeit der Quellen werden die Anfänge des Flexodrucks in den Anfang des 20. Jahrhunderts datiert und dem Maschinenbauer Carl Holweg wird die Erfindung des Anilindrucks zugeschrieben.
Im Jahre 1907 wurde durch Carl Holweg in Strassburg/Elsass in einem deutschen Patent (DRP Nr. 200697) ein Verfahren gesichert, in dem eine Papierbahn auf einer der Papierbeutelmaschine vorgeschalteten Rotationsdruckmaschine mittels elastischer Gummidruckplatten und in Alkohol gelöster Anilinfarben bedruckt werden konnte. Die Schilderung der Vorteile dieser Technologie /2/ scheint auch heute noch interessant: Die Anilindruckfarben waren im Gegensatz zu den damals genutzen Buchdruckfarben sofort trocken. Das Druckergebnis konnte auf den rauhen Bedruckstoffen durch die flexiblen Druckformen im Vergleich zu den starren Buchdruckformen deutlich verbessert werden.
Technische Anfänge
Wo liegen die Wurzeln für diese Entwicklung? In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts kann man fast parallel drei Erfindungen verfolgen:- Schon 1853 wurde ein US-Patent zur Entwicklung von Gummimischungen für die Herstellung von Stereotypen als Druckplatten erteilt, woraus sich die ersten Gummistempel entwickelten.
- In den sechziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts gelang die Synthetisierung des Anilinfarbstoffes durch die Badische Anilin und Sodafabrik.
- Die ersten Rotationsbuchdruckmaschinen wurden konstruiert.
Nach Holweg stellten die Firma Windmöller & Hölscher und die englische Firma Strachan & Henshaw um 1912 eigene Maschinenkonstruktionen zum Bedrucken von Papierbeuteln vor. Die Maschinen von Holweg und Windmöller & Hölscher waren in Aggregatbauweise konstruiert (stack-type oder Mehrzylindermaschine), während Strachan & Henshaw auch mit der Zentralzylinderkonstruktion experimentierte.
Durch die Gründung einer selbständigen Niederlassung für die USA und Kanada durch Windmöller & Hölscher im Jahre 1924 kam der Anilindruck nach Amerika. Unter Leitung von Harald H. Heinrich wurden die Anilindruckwerke als Vorschaltwerke an Beutelmaschinen erfolgreich in Amerika eingeführt.
Entwicklung bis ca. 1950
Die Vorteile des Anilindrucks beim Bedrucken von Verpackungsmaterial aus Papier verhalfen dem Verfahren Anfang des 20. Jahrhunderts zu einer fast problemlosen Integration in den Herstellungsprozess von Tüten, Beuteln und Säcken. Leider war die Druckqualität sehr schlecht, was dem Anilindruck einen schlechten Ruf und die Einordnung als einfacher Stempeldruck einbrachte. Ohne Mühe war bei der visuellen Betrachtung das unsaubere Druckbild aufgrund des Zusetzens der Druckform sowie der Zahnstreifen zu erkennen. Verantwortlich für das Ergebnis waren die einfachen Konstruktionen der Druckmaschinen, die unzureichenden Übertragungseigenschaften der Druckfarben und die Mängel der eingesetzten Druckformen. Die ersten Druckmaschinen waren sehr einfach aufgebaut. Man arbeitete mit offenen Einfärbesystemen, die aus einer gummibeschichteten Tauch- und Farbauftragswalze sowie dem Druckformenzylinder (Formatzylinder) bestanden. Die Dosierung der Druckfarbe erfolgte durch die Veränderung des Anpressdrucks zwischen Tauch- und Farbauftragswalze. Die überschüssige Farbe wurde in der Farbwanne aufgefangen. Die Farbübertragung wurde durch ein leichtes Anstellen der Farbauftragswalze an den Formatzylinder erreicht (“kiss impression”). Die Druckmaschinen besaßen keinerlei Automatisierung. Alle Einstellungen mussten manuell vorgenommen werden. Die offenen Druckwerke sorgten für ein unkontrolliertes Spritzen der dünnflüssigen Druckfarbe.Die Druckfarben setzten sich aus wasserlöslichen Teerfarbstoffen zusammen, die in Alkohol gebunden wurden. Durch den Zusatz von Essigsäure versuchte man dem Ausbluten der Druckfarben auf dem Bedruckstoff entgegenzuwirken, was aber nur unzureichend gelang und zur unscharfen Wiedergabe vor allem feiner Schriften und Linien führte.
Geringe Lichtechtheiten und geringe Haltbarkeiten der Druckfarben waren weitere Schwächen der Anilindruckfarben. Ende der zwanziger Jahre wurden durch die Firma Geigy Zusätze entwickelt, die die Druckfarben wasserfester machten und auch die Lichtechtheiten verbesserten.
Die Herstellung der Druckformen war ein weiteres Problem in der damaligen Zeit. Geringe Kenntnisse der Unterschiede in der Reproduktionstechnik des neuen Druckverfahrens im Vergleich zu den anderen Druckverfahren führten zu mehr oder weniger improvisierten Ergebnissen bei der Herstellung der Gummiklischees. Hinzu kam die mangelhafte Qualität der Gummiplatten (keine Dickenkonstanz, Blasen durch schlechtes Vulkanisieren).
Die Druckplattenmontage erfolgte auf einfachem Wege. Die Druckplatten wurden auf einen Unterlagebogen, der entsprechend den Abmessungen des Formatzylinders zugeschnitten wurde, aufgeklebt. Diese Druckform wurde fest auf dem Formatzylinder durch einfache Spannleisten fixiert. Das sich anschließende Zurichten der Druckform zur Erzielung einer konstanten Druckspannung verursachte Rüstzeiten in Größenordnungen von mehreren Stunden.
Die zweite Etappe (Beginn etwa 1930) der Geschichte des Flexodrucks wurde durch die Entwicklung neuer Packstoffe eingeleitet. Bereits 1912 wurde durch die Pariser Firma S.A. La Cellophane mit der Produktion eines neuen Verpackungsmaterials begonnen. Die Firmen Dupont und Kalle nahmen Mitte der zwanziger Jahre die Produktion auf. Für den Anilindruck war das Zellglas (oder Zellophan) ein interessanter Werkstoff, sodass der Anilindruck in dieser Zeit einen Entwicklungsschub bekam. Offsetdruck und Buchdruck waren wegen der öligen Druckfarben nicht in der Lage, eine gleichmäßige, gut haftende Farbschicht auf diesem Bedruckstoff zu erzeugen. Die Farbübertragung im Tiefdruck bot kaum Schwierigkeiten. Dieses Verfahren war jedoch wegen der hohen Herstellungskosten für die Druckformenzylinder und die hohen Betriebskosten der Druckmaschinen nicht geeignet.
Für den Anilindruck bedeutete der Druck auf Zellglas aber eine weitere Optimierung der Parameter, die den Farbübertragungsprozess und damit das Druckergebnis beeinflussten.
Die Druckmaschinen mussten für den Einsatz zum Bedrucken der nichtsaugenden Zellglasfolien mit Trocknungseinrichtungen ausgerüstet werden, die möglichst schon zwischen den Druckwerken für eine ausreichende Trocknung der Druckfarben sorgen sollten. Man löste dieses Problem zunächst mit dem nachträglichen Einbau von Heizstäben, Heißluftgebläsen oder Gasbrennern an vorhandenen Maschinen. Erste Maschinen mit Heißlufttrocknern zwischen den Druckwerken sowie vor der Aufwicklung einschließlich eines Gebläses zur Absaugung der lösemittelhaltigen Abluft wurden Ende der dreißiger Jahre entwickelt.
Neben der Weiterentwicklung der Trocknungsaggregate war die Einführung geschwindigkeitsvariabler Antriebe und der elektrischen Passerüberwachung ein weiterer Fortschritt im Maschinenbau. Man konnte nun von Rolle auf Rolle arbeiten und damit den Anwendungsbereich des Anilindruckes auf flexible Verpackungsmaterialien, Geschenkpapiere, Schrankpapiere, Schachtelwickler und andere Produkte ausdehnen. Die Integration weiterer Arbeitsgänge (z.B. Querschneiden, Stanzen, Wachsen) ergänzte diese Vielfalt.
Bei den Druckwerksanordnungen in den Anilindruckmaschinen dominierten Druckmaschinen in Aggregatbauweise (stack-type). Nur wenige Druckmaschinenhersteller (z.B. Holweg) boten Einzylinderdruckmaschinen an. Die Druckmaschinen erreichten Geschwindigkeiten zwischen 50 und 65 m/min.
Gegen Ende der dreißiger Jahre kam es zur Einführung der Rasterwalzen. Wie im Tiefdruck wurden im Interesse eines besseren Farbauftrages mechanisch gravierte Metallwalzen (“Anilox- Roller”) eingesetzt. Erst nach dem Zweiten Weltkrieg konnte sich diese Entwicklung im Sinne einer Verbesserung für den Anilindruck richtig auswirken.
Die neuen Materialien führten zur Weiterentwicklung der Druckfarben mit opaken Eigenschaften. 1931 wurde die erste weiß pigmentierte Anilindruckfarbe vor allem zum Bedrucken von transparenten Materialien als Untergrundfarbe genutzt. Es folgten gelb und orange pigmentierte Druckfarben. 1934 gab es die ersten metallpigmentierten Druckfarben sowie rot, grün, blau und schwarz pigmentierte Farben.
Die Haftung wie auch die Scheuerfestigkeit konnten durch spezielle Zusätze verbessert werden. Erste Wasserfarben kamen 1938 auf den Markt, waren aber nur für saugfähige Bedruckstoffe geeignet. Die Druckformenherstellung stabilisierte sich in den dreißiger Jahren. Bessere Techniken in der Vulkanisation sowie Walzen für nahtlose Motive wurden entwickelt. Durch die Einführung zweiseitiger Klebebänder, Linien auf den Formatzylindern sowie Passlöchern in den Druckformen wurde die Druckplattenmontage wesentlich erleichtert und gleichzeitig verbessert. In den vierziger Jahren wurde das erste Montage- und Prüfgerät für Druckplatten herausgebracht, mit dem die Druckformen außerhalb der Druckmaschine druckfertig gemacht werden konnten.
Entwicklung bis 1990
Die dritte Phase der Entwicklungsgeschichte des Flexodrucks begann mit den fünfziger Jahren des vorigen Jahrhunderts. Nach Zeiten der Stagnation infolge des Zweiten Weltkrieges wuchs die Bedeutung des Flexodruckes sehr schnell, da in diesem Verfahren sehr viele verschiedene Materialien bedruckt werden konnten. Mit der Nachfrage nach dem Flexodruck entwickelte sich die Maschinentechnik nicht nur in Europa schnell weiter. Auch die Hersteller von Druckfarben und Druckformen trugen mit speziell für den Flexodruck modifizierten Rezepturen zur Verbesserung der Druckqualität entscheidend bei. Die Fortschritte in der Polymerchemie in den fünfziger Jahren wirkten sich auf alle Industriezweige aus. Auch die Druckindustrie war davon sehr stark betroffen (Bedruckstoffe, Druckformen). Die Einführung des neuen Namens im Jahre 1952 hatte zur Folge, dass die in Europa und in den Vereinigten Staaten gegründeten Fachgruppen sich intensiv der Auseinandersetzung mit dem Flexodruckverfahren, seiner Verfahrenstechnik sowie dem Druckmaschinenbau widmen konnten. Nicht zuletzt wurden mit Hilfe dieser Organisationen, gestützt durch die mit dem Flexodruck verbundenen Unternehmen, dafür gesorgt, dass die fachliche Kompetenz der Flexodrucker durch Schulungen, Lehrgänge und Symposien immer mehr verbessert werden konnte.Neue Bedrucksstoffe
In den fünfziger und sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts wurden durch neue Verfahrenstechnologien im Bereich der Kunststofftechnik viele neue Folien auf den Markt gebracht. Das bis dahin erfolgreich genutzte Zellophan bekam vor allem im Polyethylen einen ernsthaften Konkurrenten im Verpackungsbereich. Im Gegensatz zu den bisherigen Druckmaterialien konnten die neuen Folien durch Zusätze in ihren mechanischen und thermischen Eigenschaften modifiziert werden. Problematisch war zunächst die Bedruckbarkeit, da die Druckfarben nur schlecht auf der Oberfläche der Folie hafteten. Durch eine spezielle Behandlung der Oberfläche (heute meist Koronavorbehandlung) wird schon während des Herstellungsprozesses (z.B. Folienextrusion) oder – wie bei einigen Folien notwendig – kurz vor dem Druck in der Druckmaschine die Folienoberfläche so präpariert, dass die Druckfarbe gut haften kann.Mitte der sechziger Jahre begann man, auch Wellpappe (als Wellpappenvordruck) und Karton in breitbahnigen Flexodruckmaschinen zu bedrucken. Die mehr oder weniger saugfähigen Materialien werden heute erfolgreich in unterschiedlichen Flexodruckmaschinentypen mit meist wässrigen Farben bedruckt. Die veränderten Ansprüche der Konsumenten führten zu einem Anwachsen der Produktion von Haftetiketten. Dominierendes Druckverfahren wurde in den achtziger Jahren der Flexodruck. In schmalbahnigen Druckmaschinen, kombiniert mit Verarbeitungsstationen wie z.B. Stanzen und Lackieren, wurden Haftetikettenbahnen aus sehr unterschiedlichen Werkstoffen bedruckt.
In den achtziger Jahren gelang es, mit dem Flexodruck in der Zeitungsindustrie Fuß zu fassen. Der Einsatz der Wasserfarben auf den dünnen, saugfähigen Zeitungspapieren verbesserte den Umgang mit der Zeitung, da im Gegensatz zum Offset- und Buchdruck keine Abliegeerscheinungen zu bemerken sind. Während in den USA und teilweise auch in Großbritannien und Italien der Flexodruck erfolgreich für die Zeitungsproduktion genutzt wird, konnte sich diese Technologie gegen den etablierten Offsetdruck in der übrigen Welt nicht weiter durchsetzen.
Die Palette der Bedruckstoffe, die im Flexodruck bedruckt werden können, lässt sich erweitern auf Aluminiumfolien oder metallisierte Kunststoff-Folien. Hier war der Flexodruck dem Vergleich mit dem Tiefdruck direkt ausgesetzt und wurde immer wieder neu an der erreichbaren Druckqualität gemessen.
Verbesserung der Druckfarben
In den fünfziger und sechziger Jahren erfolgte die Anpassung der Druckfarbeneigenschaften an die neuen glatten Oberflächen des Zellglases und an die Folien aus Kunststoff und Aluminium. Durch entsprechende Zusätze wurde es möglich, die Druckfarben auf die gewünschten Echtheitsnormen (gegen Wärme, Licht, Wasser, Fett, Alkali) sowie die jeweiligen Bedruckstoffeigenschaften einzustellen. Die Veränderung im Bewusstsein zur Umwelt führte zur Einführung von Wasserfarbe, die hauptsächlich beim Bedrucken von Papieren im Einsatz ist.In den siebziger und achtziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts begann man im Flexodruck mit der Wiedergabe von Halbtonbildern, was nicht zuletzt durch verbesserte Farbrezepturen möglich wurde.
Fotopolymere Druckplatten
Die Möglichkeit, feinere Raster auch im Flexodruck zu drucken, wurde wesentlich durch die Entwicklung dimensionsstabiler Druckformen bestimmt. In den siebziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts gelang die Einführung der fotopolymeren Druckformen, die im Vergleich zur Gummiplatte Vorteile durch eine einstufige fotomechanische Herstellung brachte. Vorhandene Empfindlichkeiten gegenüber den in den Druckfarben befindlichen Lösemitteln konnten im Lauf der nächsten Jahre abgebaut werden.Die fotopolymeren Druckplatten forcierten die Bestrebungen hin zu feineren Rastern auch im Flexodruck und man war nun in der Lage, Rasterweiten bis zu 48 L/cm zu drucken.
Neue Druckmaschinengenerationen
Seit der Einführung des Zellophans sowie weiterer Kunststoffe als Packmittel kam es zur Weiterentwicklung der Einzylindermaschinen, die gegenüber den Mehrzylindermaschinen vor allem beim Bedrucken von dehnbaren Materialien deutliche Vorteile in der Passergenauigkeit aufweisen. Zunächst dominierten jedoch die Mehrzylindermaschinen.Mitte der achtziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts begann der endgültige Siegeszug der Zentralzylinder- oder Einzylinderdruckmaschinen durch das Anwachsen der Produktion flexibler Verpackungen und dem Wunsch der Drucker, Motive aus qualitativen Gründen im Farbauftrag besser trennen zu können. Die 8-Farben-Flexodruckmaschinen lösten die 6-Farben-Druckmaschinen im Hochqualitätsbereich ab. Mittlerweilen sind auch schon 10-Farben-Maschinen im Einsatz. Qualitätsdruck ist aber nur möglich, wenn alle Elemente der Druckmaschine optimal aufeinander abgestimmt sind. Schon in den sechziger Jahren wurde der Bahnlauf wie in anderen Rotationsdruckmaschinen durch eine bessere Bahnspannungssteuerung an der Ab- und Aufrollung, verbesserte Seitenkantensteuerungen und automatische Rollenwechsler weiterentwickelt. Halb- oder vollautomatische Zustellsysteme für die Zylinder verminderten die Rüstzeiten der Druckmaschinen erheblich und erhöhten die Sicherheit im Passer.
Der zunehmende Rasterdruck forderte feinfühligere Einfärbesysteme, was sich durch den Einsatz von Rasterwalzen mit sehr unterschiedlichen geometrischen Verhältnissen realisieren ließ. Die Einfärbesysteme wurden nun mit Rakeleinrichtungen zur exakteren Dosierung der Druckfarben in den einzelnen Druckwerken ausgerüstet. Das zunächst mitläufige (Positiv-) Rakel wurde durch ein gegenläufiges (Negativ-) Rakel mit dem Ziel einer stabilen Farbübertragung ersetzt. Die Nachteile der offenen Systeme konnten dann in den achtziger Jahren durch die Einführung der Kammerrakel-Technologie behoben werden.
Stand der Technik
Zu Beginn des 21. Jahrhunderts zählt der Flexodruck zu den wichtigsten Druckverfahren für das Bedrucken von Verpackungen. Besonders im Segment der flexiblen Verpackungen, dem Wellpappendirektdruck, als auch bei Haftetiketten dominiert der Flexodruck gegenüber den anderen Druckverfahren.Dieser Artikel wurde uns freundlicherweise vom Verlag Rek & Thomas Medien AG aus "Technik des Verpackungsdrucks" zur Verfügung gestellt.
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