Tipps für eine bessere Kennzeichnung von flexiblen Folien: Optimierung der Ergebnisse von TTO-Druckern

Flexible Folien sind heute die am schnellsten wachsende Verpackungskategorie und werden für eine breite Palette von Produkten verwendet. Der Thermotransferdruck (TTO) ist eine digitale Technologie, die speziell für flexible Folien entwickelt wurde und viele Vorteile gegenüber Alternativen bietet. Um jedoch unnötige Wartungskosten, unterdimensionierte Produktionsgeschwindigkeiten und schlechte Drucke zu vermeiden, müssen die Hersteller die richtige Kombination aus Druckkopf und Farbband wählen.

Warum TTO?

Unser erster Tipp ist die Verwendung von TTO. Im Vergleich zu mechanischen Verfahren wie Heißprägen und Rotationscodierern bietet TTO mehr Betriebszeit und weniger Abfall und erfüllt gleichzeitig die Marktnachfrage nach besserer Rückverfolgbarkeit durch Aufzeichnung von Echtzeitdaten.

TTO druckt nicht nur Daten besser und einfacher, sondern nimmt auch zwischenzeitliche Änderungen schneller vor.

Im Vergleich zu anderen digitalen Technologien, wie z. B. Endlos- und Thermo-Tintenstrahldruckern, ist TTO in der Regel einfacher in die Verpackungsmaschine zu integrieren und liefert eine bessere Druckqualität. Außerdem bietet er einen flexibleren und größeren Druckbereich. Darüber hinaus ist TTO äußerst zuverlässig, mit einer relativ geringen Anfangsinvestition und niedrigen Wartungs- und Betriebskosten. Es gibt praktisch keine Aufwärmzeit für das Gerät, das in der Regel innerhalb von 60 Sekunden nach dem Einschalten einsatzbereit ist. Das Verfahren ist geruchs- und schmutzfrei und erfordert keine Trocknungszeit. Im Gegensatz zu mechanischen Verfahren, bei denen abgebrochene Stempel die Verpackung durchstechen können, besteht auch keine Gefahr der Perforation der Folie. Die Grenzen der TTO-Technologie liegen in der Notwendigkeit, ungefüllte Verpackungen zu bedrucken, und in der langsameren Höchstgeschwindigkeit.

Weitere Informationen über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Methoden finden Sie in unserem White Paper:
“Die Wahl der richtigen Codierungstechnologie für flexible Folien“.

Wie TTO funktioniert

Bevor wir erörtern, wie der TTO-Druck optimiert werden kann, ist es wichtig, zunächst die Technologie zu verstehen.

TTO eignet sich am besten für die Kennzeichnung von flexiblen, flachen Folien vor dem Befüllen von Verpackungen oder Beuteln, wobei der Drucker in der Nähe der Verpackungsstation angebracht wird.

Die Hauptelemente eines TTO-Druckers sind der Druckkopf, das Farbband und die Rolle bzw. eine flache Platte für intermittierende Anwendungen. Der Druckkopf besteht aus kleinen Heizelementen innerhalb einer Keramikeinheit. Jedes Heizelement kann separat erhitzt werden, um Zeichen wie Buchstaben und Zahlen zu erzeugen.

Wenn der Druckkopf ein Signal zum Drucken eines vorgegebenen Codes erhält, senkt er sich und drückt das Farbband und die Verpackungsfolie gegen die Rolle, die sich in die gleiche Richtung wie die Verpackung bewegt.

Thermotransfer-Überdrucken (TTO)

Die mit dieser Codierung verbundenen Heizelemente erwärmen sich am Druckkopf, schmelzen die Farbe auf dem Farbband und die geschmolzene Farbe wird dann vom Farbband auf die Verpackungsfolie übertragen. Wenn die Nachricht gedruckt wurde, kehrt der Druckkopf in seine Ausgangsposition im TTO-Codierer zurück. Der Drucker ist dann bereit, den Vorgang mit demselben oder einem anderen Code zu wiederholen, je nach Bedarf. Das Aufheizen und Abkühlen der Heizelemente des Druckkopfes erfolgt schnell und häufig.

Mit einer hohen Auflösung von ca. 300 dpi und einer Qualität, die an vorgedruckte Verpackungen heranreicht, bietet TTO eine große Designvielfalt und ermöglicht das Aufbringen von Barcodes, Logos und 2D-Codes. Je nach Situation werden durchschnittliche Verpackungsgeschwindigkeiten von bis zu 120-160 Packungen pro Minute (ppm) oder 1.200 Millimeter/Sekunde (mm/s) erreicht, wobei fortschrittlichere Geräte bis zu 455 ppm bzw. 1.800 mm/s erreichen können.

Die große Auswahl an verfügbaren Farbbändern ermöglicht es, alle Anwendungen in Bezug auf mechanische Beständigkeit, Lichtbeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit zu erfüllen. Die meisten Thermotransferbänder (TTR) sind eine Art Mischformel aus Wachs und Harz. In manchen Situationen sind diese Bänder jedoch ungeeignet.

Die mit dieser Codierung verbundenen Heizelemente erwärmen sich am Druckkopf, schmelzen die Farbe auf dem Farbband und die geschmolzene Farbe wird dann vom Farbband auf die Verpackungsfolie übertragen. Wenn die Nachricht gedruckt wurde, kehrt der Druckkopf in seine Ausgangsposition im TTO-Codierer zurück. Der Drucker ist dann bereit, den Vorgang mit demselben oder einem anderen Code zu wiederholen, je nach Bedarf. Das Aufheizen und Abkühlen der Heizelemente des Druckkopfes erfolgt schnell und häufig.

Mit einer hohen Auflösung von ca. 300 dpi und einer Qualität, die an vorgedruckte Verpackungen heranreicht, bietet TTO eine große Designvielfalt und ermöglicht das Aufbringen von Barcodes, Logos und 2D-Codes. Je nach Situation werden durchschnittliche Verpackungsgeschwindigkeiten von bis zu 120-160 Packungen pro Minute (ppm) oder 1.200 Millimeter/Sekunde (mm/s) erreicht, wobei fortschrittlichere Geräte bis zu 455 ppm bzw. 1.800 mm/s erreichen können.

Die große Auswahl an verfügbaren Farbbändern ermöglicht es, alle Anwendungen in Bezug auf mechanische Beständigkeit, Lichtbeständigkeit, Wasserbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Lösungsmittelbeständigkeit zu erfüllen. Die meisten Thermotransferbänder (TTR) sind eine Art Mischformel aus Wachs und Harz. In manchen Situationen sind diese Bänder jedoch ungeeignet.

Öle, die beispielsweise bei der Herstellung von Nüssen, Chips und Popcorn anfallen, können eine Barriere zwischen dem Verpackungsmaterial und dem aufgebrachten Code bilden und eine schlechte Haftung verursachen. Chemische Lösungsmittel, wie sie bei der Herstellung von antibakteriellen Tüchern verwendet werden, sind ebenfalls problematisch, da sie den Code auflösen können.

Auswahl des richtigen Druckkopfs für Ihre Anwendung

Auch Gefriertemperaturen beeinträchtigen die Haftung, während extreme Hitze das Verschmieren des Codes verursachen kann. In solchen Situationen empfiehlt sich ein Farbband mit einem hohen Harzanteil, da es die nötige Widerstandsfähigkeit bietet, um diese Faktoren zu überwinden.

Tipps zur optimalen Auswahl von Druckkopf und Farbband

TTO-Druckköpfe können im Allgemeinen in Standard-, Robust- und Premium-Druckköpfe unterteilt werden, was ihre Eignung für verschiedene Anwendungen widerspiegelt. Diese Kategorien basieren auf der Robustheit der Kennzeichnungsgeräte und der erforderlichen Haltbarkeit des Codes unter Berücksichtigung der zu erwartenden Produktions- und Marktbedingungen.

Wie bereits erwähnt, sind die Heizelemente, die für die Erstellung der Schriftzeichen entscheidend sind, mit einer Keramikbeschichtung versehen. Diese schützt die Heizelemente, wenn sie Wärme auf das Farbband übertragen und die Botschaft drucken. Diese keramischen Beschichtungen unterscheiden sich in ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber wiederholten Heiz- und Kühlzyklen sowie gegenüber Abnutzung und Verschleiß. Beide Faktoren wirken sich auf die Lebensdauer des Druckkopfs und die Codiergeschwindigkeit aus.

Die Standarddruckköpfe sind robust genug für Anwendungen mit sauberen Folien in normalen Fabrikumgebungen, wie z. B. beim Bedrucken vieler Lebensmittel- und Getränkeprodukte.

Robuste Druckköpfe mit stärkeren Keramikbeschichtungen unterstützen den Druck in schwierigeren Umgebungen, z. B. bei der Kennzeichnung von Kartoffelsäcken auf einem Bauernhof, wo Schmutz und Steine die Keramikoberfläche stark zerkratzen können. Die Verwendung eines Standarddruckkopfs würde hier zu einer höheren Anzahl problematischer Drucke führen, ganz zu schweigen davon, dass der Druckkopf häufiger ausgetauscht werden müsste.

In normalen Situationen ist die Druckgeschwindigkeit dieser beiden Druckköpfe mit 1.200 mm/s vergleichbar. Bei den bereits erwähnten schwierigeren Anwendungen - ölige Produkte, extreme Temperaturen, Verwendung von Lösungsmitteln -, die harzreiche TTRs erfordern, um scharfe, dauerhafte Codes zu gewährleisten, wird die Geschwindigkeit in der Regel auf etwa 300 mm/s reduziert. Dies liegt daran, dass auf harzreiche TTRs mehr Energie und Wärme aufgebracht werden muss, um Codes erfolgreich zu drucken. Infolgedessen dauert der Aufheiz- und Abkühlungsprozess zwischen den Druckvorgängen länger, was den Durchsatz einschränkt. Auch der Verschleiß der Geräte ist höher, so dass die Druckköpfe schneller verschleißen.

Eine neue Option, der Premium-Druckkopf, wurde eingeführt, um die Codiergeschwindigkeit für harzreiche Bänder zu erhöhen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Diese Technologie ist derzeit nur im SmartDate® Xtreme Plus Druckkopf von Markem-Imaje verfügbar. Diese innovative Druckkopftechnologie, die Wärmeschwankungen besser bewältigt, ermöglicht Codiergeschwindigkeiten von 600 mm/s. Das ist doppelt so schnell wie das, was mit den meisten anderen Druckköpfen bei der Verwendung von Harzen mit hohem Harzgehalt erreicht werden kann, und das bei vergleichbarem Qualitätsniveau.

Weitere Tipps für eine bessere TTO-Kodierung

Wenn Sie die Druckköpfe richtig einsetzen, erhalten Sie länger qualitativ hochwertige Ausdrucke und verlängern die Lebensdauer des Druckkopfs, was Kosten und Ausfallzeiten reduziert.

Sie können auch die Betriebszeit und die Haltbarkeit verbessern, indem Sie lange TTR-Rollen verwenden. Unsere Farbbänder sind zum Beispiel 50 bis 83% länger als der Branchendurchschnitt. Mit 80% mehr Drucken pro Rolle müssen sie seltener ausgetauscht werden, es gibt weniger Rollenabfälle und einen geringeren Energieverbrauch.

Vermeiden Sie Farbbänder von Drittanbietern. Sie mögen zwar billiger erscheinen als das Angebot des Codierers, aber die Garantie kann erlöschen und die Druckköpfe verschleißen eher vorzeitig, was zu zusätzlichen Ausgaben für die Ausrüstung führt, die den Nutzen der Verbrauchskosten überwiegen. Unsere Farbbänder verfügen beispielsweise über eine bewährte Rückenbeschichtung, die die Lebensdauer des Druckkopfes im Vergleich zu Farbbändern ohne diese Beschichtung verdoppeln kann.

Auch die regelmäßige Reinigung der Druckköpfe ist wichtig. Es mag selbstverständlich klingen, aber unserer Erfahrung nach tun die Bediener dies nicht oft genug. Eine unzureichende Reinigung führt zu einer Ansammlung von Staub, Schmutz und Körnern auf dem Druckkopf, was wiederum zu schlechten und möglicherweise unlesbaren Codes führt.
Da die Wärme des Druckkopfes die Schmutzschicht durchbrechen muss, erreicht die Wärme die Tinte nicht so leicht, was zu einer schlechteren Druckqualität führt.

Die Reinigung des Druckkopfs bei jedem Farbbandwechsel beugt solchen Problemen vor. Die Bediener können sich leicht daran erinnern und gleichzeitig die Folgen von Ausfallzeiten minimieren.

Die Lebensdauer der Druckköpfe kann auch durch Druckmodus, Druckkopfdruck, Intensitätseinstellung und Druckvolumen beeinflusst werden. Durch eine Schulung der Bediener können Unternehmen Geld sparen, da der Austausch von Druckköpfen durch eine bessere Nutzung der Geräte minimiert wird.

Wenn das Farbband beispielsweise lange Zeit benutzt wurde, können die gedruckten Zeichen Schlieren, Lücken oder Verblassen aufweisen. Einige Kunden versuchen, dies durch eine Erhöhung der Intensität (dunkler) zu beheben. Normalerweise ist die Intensität auf 80 bis 100% eingestellt, aber es ist auch schon vorgekommen, dass Benutzer die Intensität auf 140%, die maximale Einstellung, erhöht haben. Dadurch wird zwar der Druck verbessert, aber die zusätzliche Wärme verkürzt die Lebensdauer des Druckkopfs. Eine bessere Lösung besteht in der Regel darin, den Druckkopf leicht zu verschieben, so dass die Heizelemente in besserem Kontakt mit der Folie stehen. Dadurch wird der Druck verbessert, ohne dass die Komponenten zusätzlich belastet werden. Schließlich sollten Sie einen Anbieter wählen, der standardmäßig eine Druckkopfgarantie anbietet, um Ihre Wartungskosten weiter zu minimieren.

Für weitere Informationen - Kontakt zu Kees Bink - T. +31 651 528 973