GeBE Fachartikel "linerless" Drucken - eine echte Herausforderung"
Wer "linerless" druckt, der weiß: Sind Drucker und Cutter erst einmal verklebt und müssen gereinigt werden, wird die Sache teuer. Dabei geht es jetzt auch anders!
| veröffentlicht in: ident, ident Verlag, Heft 04/2019 | |
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| Dipl. Ing. (FH) Klaus Baldig, Entwicklungsleiter bei GeBE, erklärt, weshalb das Drucken auf Linerless Etiketten eine echte Herausforderung darstellt. | |
| Wenn Sie wissen wollen, wie die Lösung aller auftretenden Problematiken beim Bedrucken von Etiketten ohne Trägermaterial, den liner-free Papieren, mit dem neuen GeBE COMPACT-Plus Linerless Drucker gelungen ist, lesen Sie diesen Fachartikel. Er liegt hier auch zum Downloaden bereit. | |
| „Linerless“ drucken – eine echte Herausforderung. Ein Linerless Drucker mit Linerless Abschneider | |
| Etiketten werden im Thermodirekt- oder Thermotransferdruckverfahren bedruckt, an einer Peeling Kante vom Trägerpapier (Liner) getrennt und per Hand oder mittels Applikator auf ein Objekt aufgebracht. Diese Technik wird erfolgreich z.B. in den Bereichen Retail und Logistik angewendet. Doch lässt sie noch viele Wünsche offen. Das Einlegen der Etikettenrolle ist oft aufwendig und das Trägerpapier bleibt als Müll übrig, der umweltgerecht entsorgt werden muss. Es schmälert udem den nutzbaren Etikettenvorrat auf der Rolle um etwa 50%. | |
| Mitte der 1990er Jahre wurde die heute bekannte Linerless Technik für Thermopapier in den USA zum patent angemeldet und auf den Markt gebracht. Ihren Aufschwung erlebte diese aber erst etwas später in Deutschland, im Bereich der Retail Waagen. Die Idee war es, auf das teure Trägerpapier zu verzichten und mindestens doppelt so viele nutzbare Etiketten zu erhalten. Zusätzlicher Vorteil: die Etikettenlänge ist variabel. Schneiden ohne Verkleben Bei Linerless Thermopapier ist unter der Thermoschicht die Klebeschicht und darüber, zum Schutz vor dem Verkleben der Papierlagen auf der Rolle, eine Silikonschicht aufgebracht - vergleichbar einer Klebefilmrolle. Der Ausdruck wird abgerissen oder abgeschnitten. Eine frei zugängliche Abreißkante ist leicht von Kleberrückst.nden zu reinigen, die Messer des Abschneiders aber kommen mit dem zähen Kleber in Kontakt und verkleben nach kurzer Zeit vollständig. Bisher gab es dafür keine befriedigende Lösung. Die Messeroberflächen müssen gute Antihaft-Eigenschaften aufweisen. Übliche Antihaftbeschichtungen reiben sich beim Schneiden aber sehr schnell ab. | |
| Bisherige Lösungen: | |
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| Ideale Papierbeschaffenheit | |
| Wer gute Etiketten produziert, meint man, sollte ganz einfach auch gute Linerless Papiere herstellen können. Doch die geforderte Präzision bei der Herstellung ist äußerst hoch und die Auswahl der richtigen Bestandteile essenziell. Das Basis Thermopapier muss: | |
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| Das kann je nach Papiersorte einige Wochen bis zu über einem Jahr dauern. Bei Etiketten sitzt das Silikon unterhalb des Klebstoffes und hat keinen Einfluss auf den Druckprozess. Der Hersteller kann sich hauptsächlich darauf fokussieren, über die Silikonisierung die Release Eigenschaften (benötigte Kraft zum Ablösen des Etiketts vom Träger) einzustellen. Bei Linerless Papier beeinflusst die Auftragsstärke des Silikons den Druckprozess wesentlich. Die Schicht muss möglichst dicht (ohne Löcher, „Pin Holes“) und gleichzeitig möglichst dünn sein um ein gutes Druckergebnis zu erzielen. Tests zeigen, dass hier die meisten Fehler gemacht werden. Gibt es Löcher, so dringt der Klebstoff durch die Silikonschicht und zerstört bestenfalls nur die Thermoschicht. Schlimmstenfalls lagert sich der Kleber im Silikon beim Drucken am Druckkopf ab. Silikonablagerungen allein lassen sich zwar leicht entfernen, kommt aber Kleber mit dazu, wird das schwieriger. Wird nicht rechtzeitig gesäubert, kann der Druckkopf zerstört werden. Löcher erhöhen zudem die Release Kraft der Linerless Papierrolle - leicht hörbar an einem „Knistern“ beim Abrollen. Einfach viel Silikon aufzubringen, ist der falsche Weg. Denn das Silikon dämpft den Energieübertrag beim Druckprozess und der Ausdruck wird nschärfer. Bei einer Schicht von 1,0 μm braucht der Druckkopf ca. 16 % mehr Energie, um so schwarz zu drucken, wie auf Standard-Thermopapier. Hinsichtlich der aufgetragenen Silikonstärke haben Tests gezeigt, dass Ablagerungen am Druckkopf: | |
| • bei 0,8 μm praktisch nicht entstehen. | |
| • sich bei 1,0 μm nur allmählich aufbauen (nach einigen tausend Tickets zu entfernen). | |
| • bereits ab 1,2 μm so stark werden können, dass evtl. schon nach einigen hundert Etiketten gereinigt werden muss, um ein fehlerfreies Druckbild zu erhalten. | |
| Wie dicht die Silikonschicht ist, wird mit dem „Methylenblau Test“ geprüft. Wieviel Durchlässigkeit akzeptiert wird, liegt im individuellen Ermessen. Immerhin, es gibt Papiere, die gar keine Verfärbung zeigen. Papier ohne Träger klebt überall. Deshalb müssen auch im Drucker alle berührbaren Teile antihaftend ausgeführt sei. Zentrales Element ist hier die Druckwalze. Die wird aus speziellem aus Silikon, dem Antihaft-Additive beigemischt werden hergestellt. Um die aktive Oberfläche (Angriffsfläche für Kleber) zu verringern, wird sie häufig in einem Zickzack Profil geschliffen, dessen Zacken sich sich jedoch schnell abnutzen. Nicht jeder Klebstoff „passt“ zu jeder Antihaftwalze. Die Lebensdauer einer Walze kann so von 5 km bis zu 30 km variieren. | |
| Die Auswahl geeigneter Klebstoffe für Linerless Papiere ist gegenüber der für herkömmliche Etiketten eher gering. Der Klebstoff muss auf der gewünschten Oberfläche haften, nicht aber auf den Funktionsteilen des Druckers, insbesondere der Druckwalze. Wie bei Etiketten gilt: Je höher die Klebstoffdicke, desto höher die Klebekraft. Doch, umso größer werden die Probleme im Drucker. | |
| Typische Auftragsstärken von Linerless Klebstoff sind 12-15 g/m2 gegenüber 18-25 g/m2 bei Etiketten. Mit zu wenig klebt das Papier nicht richtig, mit zu viel, verschmutzt der Drucker zu schnell. Die Verschmutzungsneigung von Funktionsteilen steigt von 12 g/m2 auf 15 g/m2 Klebstoff ca. um den Faktor 10. Daher gilt: höchste Präzision und Konstanz bei der Auftragsstärke! Es gibt Standard Retail Kleber, die bei weniger als 12g/m2 auf glatten Oberflächen bestens, auf Pappe aber auch mit 15 g/m2 schlecht kleben. Der Klebstoff muss - speziell in Tiefkühl- oder Logistik Anwendungen - für Linerless Drucker nachweislich geeignet sein. Bei Linerless Papieren ist ein kleiner, klebefreier Rand an beiden Seiten des Papiers notwendig, damit beim Wickeln der Papierrolle kein Klebstoff nach außen quillt. Selbst wenn all dies beachtet wurde, ist man vor Papierstaus oder stärkeren Verschmutzungen noch nicht gefeit. Linerless Papiere neigen z.B. beim Drucken zu partiellen Silikonablösungen, die den Druckkopf bei falscher Handhabung schnell verschmutzen lassen und zu Ausfällen bei Barcodes führen können. Für gute Druckergebnisse muss in jedem Fall die Ansteuerung des Druckes in vielen Bereichen angepasst werden. Erst dann ist es möglich, hunderttausende von Labels zu drucken, und dass ohne jeglichen Service. | |
| Ausblick | |
| Die Linerless Technologie hat unbestreitbare Vorteile und es gibt Anzeichen dafür, dass sich der Bedarf dafür enorm erhöhen wird. Dabei wird sie sicherlich Anteile des Etikettenmarktes einnehmen, aber auch neue Applikationen finden. Noch werden Linerless Papiere teurer angeboten als Etiketten, langfristig ist allerdings eine Senkung unter das Etikettenpreisniveau zu erwarten, denn bei gleicher Herstellmenge sind die Materialkosten für Linerless günstiger. Zusätzlich entfällt die Entsorgung des Liners und die Bereitschaft eines Linerless Druckers ist deutlich höher ist als die eines Etikettendruckers. Der Erfolg ist also vorprogrammiert. | |
| Außerdem zum Thema "Linerless Technology by GeBE" in "ident Produkte 2019/2020", S. 88: GeBE Linerless Technology. Die Lösung für Linerless Anwendungen" |
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- ident_2019_4_GeBE_Linerless_drucken.pdf
- GeBE Fachartikel zum Thema: „linerless“ Drucken - eine echte Herausforderung,