Was sind die Vorteile einer Vierfarben-Flexodruckmaschine?

Wenn ein Verpackungsverarbeiter von einer Zweifarbendruckmaschine auf eine umsteigt Vierfarben-FlexodruckmaschineBei dem Upgrade geht es nicht nur darum, zwei weitere Druckstationen hinzuzufügen. Der Übergang vom Sonderfarbdruck zur vollständigen CMYK-Prozessfähigkeit verändert die Art und Weise, wie Designs getrennt werden, wie der Tintenbestand verwaltet wird, wie schnell Aufträge gewechselt werden und wie gut die Farben vom ersten bis zum letzten Druck übereinstimmen. Die Vorteile summieren sich in den Produktionskosten, der Farbpalette und den Standardabläufen. Es gibt aber auch bestimmte Anforderungen, die darüber entscheiden, ob die Investition ihren erwarteten Wert zurückgibt.

Vorteil eins: Die CMYK-Prozessfarbe ersetzt eine Bibliothek von Sonderfarben

Der unmittelbarste Vorteil ist die Möglichkeit, ein Vollfarbbild mit nur vier Tintentypen zu drucken: Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Dies ersetzt das Mischen einer neuen Sonderfarbe für jede Markenfarbe bei jedem Auftrag. Bei einer Zweifarbendruckmaschine kann der Bediener pro Durchlauf nur zwei vorgemischte Farben verwenden. Wenn also ein Verpackungsdesign ein Foto, einen Farbverlust oder mehr als zwei verschiedene Farben aufweist, kann das Zweifarbgerät es nicht drucken, ohne es mehrmals durchzugehen oder es an einen anderen Drucker zu senden.

Der CMYK-Prozessdruck funktioniert durch Rasterung. Jede Farbe ist in ein Punktraster unterteilt. Die Größe der Punkte ändert sich, um unterschiedliche Farbtiefen anzuzeigen. Aus normaler Entfernung vermischt das menschliche Auge diese Punkte zu einem glatten{3}sehenden Bild. Die Mathematik dahinter stammt aus dem von Yule-Nielsen modifizierten Neugebauer-Modell. Dieses Modell sagt voraus, wie ein Halbtondruck Licht reflektiert, basierend auf der Art und Weise, wie Tinten interagieren und wie das Papier Licht streut. Dieses Modell ist bis heute die Grundlage moderner Farbseparationsmethoden in der Druckvorstufe.

Die Norm ISO 12647-6:2020 der Internationalen Organisation für Normung legt die Prozesskontrollregeln für den Vierfarben-Flexodruck von Verpackungs- und Publikationsmaterialien fest. Zu diesen Regeln gehören Zieltonwerterhöhungskurven (TVI), Tonwertzuwachsgrenzen und Messbedingungen. Da es einen internationalen Standard gibt, der nur für den Vierfarben-Flexodruck (nicht für Offset- oder Tiefdruck) gilt, kann eine Vierfarben-Flexodruckmaschine innerhalb eines klaren und überprüfbaren Farbmanagementsystems arbeiten. Dieses System trägt dazu bei, bei unterschiedlichen Materialien und Druckauflagen die gleichen Farbergebnisse zu erzielen.

Vorteil zwei: Komprimierung des Tintenbestands und Kostenreduzierung

Der Einsatz von Sonderfarben bedeutet, dass ein Verarbeiter für jede einzelne Farbe der Marke jedes Kunden unterschiedliche Tintenmischungen lagern, verfolgen und entsorgen muss. Eine mittelgroße Verpackungsdruckerei, die dreißig Marken bedient, kann über hundert Sonderfarbmischungen anbieten. Jede Mischung kann mit der Zeit schlecht werden, sich am Boden absetzen und zu gefährlichem Abfall werden, der nach Ablauf des Verfallsdatums gesondert entsorgt werden muss.

Der CMYK-Prozess reduziert diesen Bestand auf vier Standardtinten. Eine Studie der Universität Tampere (2026) befasste sich mit der Umstellung vom Vollfarbdruck auf den Prozessdruck mit erweitertem Farbraum im lösungsmittelbasierten Breitbahn-Flexodruck. Die Studie ergab deutliche Rückgänge im Tintenbestand und weniger Abfall, wenn ein fester Tintensatz das auftragsspezifische Mischen ersetzt. Die Einsparungen gehen über die Rohstoffkosten hinaus. Weniger Tintenhandhabung bedeutet weniger Lösungsmittelbelastung für die Bediener. Weniger Abfall bedeutet geringere Entsorgungsgebühren. Da kein individuelles Mischen erforderlich ist, bedeutet dies weniger Arbeitsaufwand für die Farbabstimmung zu Beginn jedes Auftrags.

Für Lebensmittelverpackungsverarbeiter bedeuten weniger Tintenmischungen auch weniger Teile, die auf Migrationsvorschriften gemäß der EU-Verordnung 10/2011 und der EuPIA-Leitlinie für Druckfarben für Lebensmittelkontaktmaterialien (Überarbeitung 2022) überprüft werden müssen. Jeder zusätzliche Tintenanteil fügt eine weitere Variable in der Migrationsmodellierung hinzu. Weniger Mischungen vereinfachen die Compliance-Berechnung.

Vorteil drei: Schnellere Umrüstungen und weniger Herstellungsabfall

Farbkonsistenz-die Fähigkeit, montags und freitags die gleiche Markenfarbe auf PE-Folie und auf Karton mit 50 m/min und 200 m/min zu drucken-ist die ständige Herausforderung im Flexodruck. Eine Vierfarben-Prozessdruckmaschine profitiert von einer ausgereiften, international standardisierten Farbmanagement-Infrastruktur, die für beliebige Sonderfarb-Workflows einfach nicht existiert.

ISO 12647-6:2020 legt die Bedingungen fest, unter denen vier-Flexodrucke charakterisiert werden sollten: Substratklasse (vier Kategorien von Zeitungspapier bis zu nicht-saugfähiger Folie), Rasterfrequenzbereich, Anilox-Volumenbereiche und Messgeometrie. Durch die Druckmaschinencharakterisierung unter diesen Bedingungen wird ein ICC-Profil-eine Datendatei generiert, die das tatsächliche Farbwiedergabeverhalten des Geräts im CIELAB-Farbraum abbildet – was dann die Farbseparation in der Druckvorstufe steuert. Wenn die Druckmaschine profiliert wird, kann der Druckvorstufenbediener mit messbarer Genauigkeit vorhersagen (typischerweise ausgedrückt als ΔE₀₀, die CIE Delta E 2000-Metrik), wie eine bestimmte CMYK-Kombination auf dem Zielsubstrat aussehen wird.

Dies ist kein theoretischer Vorteil. Eine im veröffentlichten StudieZeitschrift für Druckmedientechnologieforschung(JPMTR, 2022) von El Asaleh, Habekost und Sharma an der Toronto Metropolitan University haben die Genauigkeit der Sonderfarbenreproduktion in einem siebenfarbigen Flexodrucksystem mit erweitertem Farbraum gemessen und berichtet, dass die Mehrzahl der getesteten Pantone-Sonderfarben innerhalb von ΔE₀₀ < 3,0 lagen, wenn sie durch das Prozess--Farbsystem-reproduziert wurden, das für die meisten Verpackungsanwendungen akzeptabel ist, bei denen der Betrachtungsabstand 30 cm überschreitet. Die vier-Farben-Untergruppe dieses Systems deckt einen kleineren Farbraum ab als die sieben-erweiterte Farbpalette, reproduziert jedoch immer noch einen erheblichen Großteil der häufig spezifizierten Markenfarben innerhalb kommerzieller Toleranzen.

Vorteil vier: Standardisiertes Farbmanagement durch ICC-Profile und ISO 12647-6

Der schwierige Teil des Flexodrucks besteht darin, die Farbe gleich zu halten{{0}am Montag und Freitag die gleiche Markenfarbe auf PE-Folie und auf Karton zu drucken, mit 50 m/min und 200 m/min-. Eine Vierfarben-Prozessdruckmaschine profitiert von einem ausgereiften und international standardisierten Farbmanagementsystem. Für zufällige Sonderfarben-Workflows gibt es dieses System einfach nicht.

ISO 12647-6:2020 legt die Regeln für die Messung von vierfarbigen Flexodrucken fest. Diese Regeln betreffen die Art des Substrats (vom Zeitungspapier bis zur nicht saugfähigen Folie), den Rasterfrequenzbereich, die Anilox-Volumenbereiche und die Art und Weise, wie die Farbe gemessen wird. Durch die Durchführung einer Druckmaschinencharakterisierung nach diesen Regeln wird ein ICC-Profil erstellt. Hierbei handelt es sich um eine Datendatei, die das tatsächliche Farbverhalten der Druckmaschine im CIELAB-Farbraum abbildet. Das Profil steuert dann die Farbtrennung in der Druckvorstufe. Sobald die Druckmaschine profiliert ist, kann der Bediener der Druckvorstufe mit messbarer Genauigkeit vorhersagen (normalerweise angezeigt als ΔE₀₀, der CIE Delta E 2000-Wert), wie eine bestimmte CMYK-Mischung auf dem Zielmaterial aussehen wird.

Dies ist nicht nur ein theoretischer Vorteil. Eine Studie imZeitschrift für Druckmedientechnologieforschung(JPMTR, 2022) von El Asaleh, Habekost und Sharma an der Toronto Metropolitan University haben gemessen, wie gut ein Flexodrucksystem mit sieben Farben und erweitertem Farbraum Sonderfarben kopieren kann. Die Studie ergab, dass die meisten getesteten Pantone-Sonderfarben innerhalb von ΔE₀₀ < 3,0 lagen, wenn sie mit dem Prozessfarbsystem gedruckt wurden. Dieses Ergebnis ist für die meisten Verpackungsanwendungen akzeptabel, bei denen der Betrachtungsabstand mehr als 30 cm beträgt. Der vier-Farben-Teil dieses Systems deckt einen kleineren Farbbereich ab als der sieben-Farben-Satz. Aber es reproduziert immer noch einen Großteil der gängigen Markenfarben innerhalb der normalen kommerziellen Grenzen.

Vorteil fünf: Upgrade-Pfad zum erweiterten Farbraum ohne Austausch der Druckmaschine

Bei einer ehrlichen Bewertung jedes Ausrüstungsvorteils muss auch festgelegt werden, wo der Vorteil endet. Die CMYK-Prozessfarbe kann nicht jede Sonderfarbe in der Pantone-Bibliothek reproduzieren. Hochgesättigte Orangetöne, tiefe Blautöne, fluoreszierende Tinten, Metallic-Tinten und bestimmte markenspezifische Grün- und Violetttöne liegen außerhalb des CMYK-Farbraums und erscheinen entsättigt oder verschoben, wenn sie allein mit Prozesstinten reproduziert werden. Für diese Farben bleibt eine Sonderfarbstation-notwendig-entweder als fünfte Einheit auf der Druckmaschine oder als separater Durchgang.

Darüber hinaus reagiert der Rasterdruck empfindlicher auf die Tonwertzunahme als der Volltonfarbendruck. Auf saugfähigen Substraten wie gewelltem Kraftpapier kann der TVI bei mittleren -Tönen 25 % überschreiten, wodurch der Tonwertbereich komprimiert und Schattendetails reduziert werden. ISO 12647-6 berücksichtigt dies, indem es unterschiedliche TVI-Zielkurven für unterschiedliche Substratklassen bereitstellt, aber die physikalische Realität der Tintenverteilung auf rauen Oberflächen legt eine Grenze dafür fest, wie fein ein Halbtonraster in der Praxis ist – typischerweise 85–100 LPI auf gewellter Folie, verglichen mit 150–200 LPI auf glatter Folie. Ein Verpackungsdesign optimiert für aVierfarben-FlexodruckmaschineDiese substratabhängigen Einschränkungen müssen in der Druckvorstufe berücksichtigt werden, nicht erst, nachdem der erste Druckandruck die Lücke zwischen Bildschirmdarstellung und Druckrealität offenbart.

Auch die Registrierungstoleranzen verschärfen sich mit jeder hinzugefügten Farbstation. Vier Stationen bedeuten drei Registrierungszonen zwischen den Stationen, die jeweils die Möglichkeit einer Fehlregistrierung aufgrund von Bahnspannungsschwankungen, Substratdehnung oder thermischer Drift mit sich bringen. Servogesteuerte Registrierungssysteme mit CCD-Markierungslesung haben den Registrierungsfehler im stationären Zustand auf ±0,1 mm oder besser reduziert (wie in den Studien von IEEE und ISA Transactions dokumentiert, die im Begleitartikel über die Zweifarben-Flexomechanik zitiert werden), aber die mechanische Komplexität und der Wartungsaufwand des Registrierungssystems steigen proportional mit der Anzahl der Stationen.

Vorteil Sechs: Die Fähigkeit zu vier-Farben hat eine eindeutige Grenze

Ein ehrlicher Blick auf jeden Gerätevorteil muss auch zeigen, wo der Nutzen aufhört. Die CMYK-Prozessfarbe kann nicht jede Sonderfarbe in der Pantone-Bibliothek kopieren. Sehr helle Orangen, tiefe Blautöne, fluoreszierende Tinten, Metallic-Tinten und einige markenspezifische Grün- und Violetttöne fallen außerhalb des CMYK-Farbbereichs. Wenn diese Farben nur mit Prozesstinten gedruckt werden, sehen sie matt oder falsch aus. Für diese Farben wird weiterhin eine Sonderfarbstation benötigt. Dies kann eine fünfte Einheit auf derselben Presse oder ein separater Durchgang sein.

Außerdem reagiert der Rasterdruck empfindlicher auf die Tonwertzunahme als der Volltonfarbdruck. Bei Materialien, die Tinte aufsaugen, wie z. B. gewelltem Kraftliner, kann die Tonwertzunahme (TVI) bei mittleren -Tönen über 25 % betragen. Dadurch wird der Tonwertbereich verkleinert und die Schattendetails verringert. ISO 12647-6 berücksichtigt dies, indem es unterschiedliche TVI-Zielkurven für verschiedene Materialtypen vorgibt. Die physikalische Tatsache, dass sich Tinte auf rauen Oberflächen ausbreitet, setzt jedoch eine Grenze dafür, wie fein ein Halbtonraster verwendet werden kann. Bei Wellpappe beträgt dieser typischerweise 85–100 LPI, bei glatter Folie dagegen 150–200 LPI. Ein Verpackungsdesign für eine Vierfarben-Flexodruckmaschine muss diese materialbedingten Einschränkungen in der Druckvorstufe berücksichtigen. Dies sollte nicht erfolgen, nachdem der erste Andruck die Lücke zwischen dem, was auf dem Bildschirm angezeigt wird, und dem, was der Druck liefert, erkennen lässt.

Mit jeder hinzugefügten Farbstation werden auch die Registrierungsgrenzen strenger. Vier Bahnhöfe bedeuten drei inter-Bahnhofsregistrierungszonen. Jede Zone kann durch Bahnspannungsänderungen, Materialdehnung oder Temperaturdrift zu Fehlregistrierungen führen. Servogesteuerte Registrierungssysteme mit CCD-Markierungslesung haben den Registrierungsfehler im stationären Zustand auf ±0,1 mm oder besser reduziert. Allerdings steigen die mechanische Komplexität und der Wartungsbedarf des Registrierungssystems mit der Anzahl der Stationen.

Wo die Vorteile zusammenlaufen

Die Vorteile einer Vierfarben-Flexodruckmaschine funktionieren nicht allein. Sie arbeiten zusammen. Die Prozessfarbfähigkeit reduziert den Tintenbestand. Der feste Tintenvorrat ermöglicht schnellere Umstellungen. Schnellere Umrüstungen verringern den Abfall bei der Herstellung-. Das standardisierte Farbmanagement (ISO 12647-6, ICC-Profile) sorgt für die Messdisziplin, die erforderlich ist, um Prozessfarben für verschiedene Materialien vorhersehbar zu machen. Vorhersehbare Prozessfarben bilden die Datenbasis für eine erweiterte Farbskalenskalierung. Und die klare Grenze des CMYK-Bereichs hält die Erwartungen darüber aufrecht, was vier Stationen ohne zusätzliche Sonderfarbenunterstützung leisten können und was nicht.

Für einen Verarbeiter, der darüber nachdenkt, von zwei-Farben auf vier-Farben umzusteigen, lautet die Entscheidung nicht: „Kann ich für zwei weitere Stationen bezahlen?“ Die Frage lautet: Benötigt mein Kundenmix eine Foto- oder Fade-Reproduktion, die mit Sonderfarben nicht möglich ist? Verursacht meine Auftragshäufigkeit genügend Umstellungsabfall, sodass sich die festen -Tinteneinsparungen lohnen? Profitiert meine Compliance-Arbeit davon, dass ich weniger Tintenteile habe? Und erfordert mein Wachstumsplan später eine Erweiterung des Farbumfangs, sodass vier-Farben der erforderliche erste Schritt und nicht der Endpunkt sind? Wenn die Antworten übereinstimmen, ist der Nutzen nicht gering. Es summiert sich für jeden Job im Zeitplan.

Referenzen

• Grand View-Forschung.Marktgrößen- und Marktanteilsbericht für Flexodruck, 2030. 2024. Marktgröße 8,84 Milliarden US-Dollar (2023), voraussichtlich 11,50 Milliarden US-Dollar (2030).
• Internationale Organisation für Normung. *ISO 12647-6:2020 - Grafiktechnologie: Prozesskontrolle für die Produktion von Halbton-Farbauszügen, Proofs und Produktionsdrucken – Teil 6: Flexodruck*. ISO, 2020.
• Universität Tampere.Bewertung des erweiterten Farbraumdrucks im Flexodruck. Forschungsportal, 2026.
• El Asaleh, R., Habekost, M. & Sharma, A. „Genauigkeit der Sonderfarbenreproduktion in einem 7-Farben-Flexodrucksystem mit erweitertem Farbraum.“Journal of Printing Media Technology Research (JPMTR), Bd.. 11, Nr.. 2, 2022.
• Gethin, D. et al. Walisisches Zentrum für Druck und Beschichtung, Swansea University.Fortschritte im Flexodruck - Forschung zur Abfallreduzierung. 2024.
• Elessawy, NA et al. „Entwicklung einer neuen nachhaltigen, umweltfreundlichen Adsorptionsfolie aus Flexodruckplattenabfällen.“RSC-Fortschritte, Bd.. 14, Ausgabe 34, 2024.
• Krystosiak, K., Lankinen, K. & Habekost, M. „Expanded Color Gamut Printing 2.0: Integration von Prozesskontrolle und Nachhaltigkeitsbewertung.“Tagungsband der TAGA 2026 NextGen-Konferenz. 2026.
• Europäischer Druckfarbenverband.EuPIA-Leitlinie zu Druckfarben für Lebensmittelkontaktmaterialien und -artikel. 2022 Überarbeitung.
• Europäische Kommission. *Verordnung (EU) Nr. 10/2011 über Materialien und Gegenstände aus Kunststoff, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen*. EUR-Lex, 2011 (in der geänderten Fassung).
• Yule, JAC & Nielsen, WJ „Das Eindringen von Licht in Papier und seine Auswirkung auf die Halbtonwiedergabe.“TAGA-Verfahren, 1951. (Neugebauer-Yule-Nielsen-Modellgrundlage, zitiert in der aktuellen farbwissenschaftlichen Praxis.)