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Passerdifferenzen

Werden beim Mehrfarbendruck in mehreren oder in einem Maschinendurchgang die einzelnen gedruckten Farben nicht 100 %ig deckungsgleich auf die Papieroberfläche übertragen, so spricht man von Passerdifferenzen (Abb. 1). Dieser Fehler kann in jedem Druckverfahren auftreten, sei es Bogen- oder Rollendruck. Passerdifferenzen beeinträchtigen in starkem Maße die Qualität der Bildwiedergabe. Bei geringen Maßabweichungen der aufeinanderfolgenden Farben wird sich eine unscharfe Bildwiedergabe störend bemerkbar machen (Abb. 2 und Abb. 3). Bei starken Passerdifferenzen ist die Auflage unbrauchbar (Abb. 4 und Abb. 5).

Abbildungen (von links nach rechts)

Abb. 1: Passerdifferenzen beim Vierfarbdruck.
Abb. 2: Passerdifferenzen beim Vierfarbdruck.
Abb. 3: Vergrößerter Ausschnitt der Passerdifferenzen.
Abb. 4: Extreme Passerdifferenzen beim Vierfarbdruck.
Abb. 5: Extreme Passerdifferenzen beim Vierfarbdruck.
Abb. 6: Passerdifferenzen beim Druck in Breitbahn.
Abb. 7: Abbildung mit und ohne Farbtonverschiebung.
Abb. 8: Makroaufnahme der Abbildung mit Farbtonverschiebung.
Abb. 9: Makroaufnahme der Abbildung ohne Farbtonverschiebung.

         


Mögliche Ursachen

Passerdifferenzen können einmal durch unsachgemäßes Arbeiten bei der Herstellung der Kopiervorlagen und bei der Herstellung der Druckformen bedingt sein. Zum anderen kann die Ursache in einer schlechten Maschineneinstellung – Differenzen in der Bogenlage und im Greifersystem, schlechte Bahnführung beim Rollendruck, falsche Abwicklung beim Offsetdruck usw. – zu suchen sein. Im Folgenden sollen jedoch vornehmlich nur die Passerschwierigkeiten behandelt werden, die durch das Papier bedingt sein können. In der Praxis treten materialbedingte Passerschwierigkeiten vor allem im Offsetverfahren auf, was auf die spezifischen Eigenschaften dieses Verfahrens zurückzuführen ist: Vollflächiger Kontakt zwischen Drucktuch- und Gegendruckzylinder und dementsprechende Walkbeanspruchung des Papiers, Adhäsion des Papiers am Drucktuch, Feuchtdehnung des Papiers durch den Einfluss des Feuchtmittels. Entsprechend der nachstehend aufgeführten Arten der Passerdifferenzen können verschiedene Ursachen in Frage kommen:

Bogenoffsetdruck:

Einwandfreie Passer an der Greiferkante, seitliche Passerdifferenzen an der Hinterkante:
Wird ein Überhängen des zweiten und der folgenden Drucke gegenüber dem ersten Druck festgestellt, so ist eine Randwelligkeit - also längere Bogenkanten - die Ursache. Wird dagegen eine kürzere Wiedergabe des zweiten Druckbildes an Bogenhinterkanten festgestellt, so waren die Bogenkanten gegenüber der Bogenmitte verkürzt, das Papier hat also „getellert". Diese häufig durch Papier verursachten Passerdifferenzen sind also auf nicht-planliegendes Papier zurückzuführen. Bei starker Nicht-Planlage kann Faltenbildung auftreten.

Passerdifferenzen, die entlang der Greiferkante zunehmen:
Beim Offsetdruck wird üblicherweise in Schmalbahn gedruckt, d. h. die Papierfasern liegen parallel zur Achse des Druckzylinders. Werden – wie in manchen Fällen – die Bogen in Breitbahn verdruckt, liegen die Papierfasern quer zur Achse des Druckzylinders.

Dabei kann es zu folgenden Erscheinungen kommen:
1. Liegen die Papierfasern quer zur Achse des Druckzylinders (Breitbahn) und dehnen sich die Papierfasern infolge von Feuchtigkeit quer zur Achse des Druckzylinders, so kommt es zu einer gewissen „Verbreiterung“ des Druckbogens. Die Rasterpunkte der nachfolgenden Druckfarbe liegen dann weiter innen zur Druckzylindermitte (Abb. 6).

2. Liegen die Papierfasern quer zur Achse des Druckzylinders (Breitbahn) und schrumpfen bzw. verkürzen sich die Papierfasern in Druckrichtung kommt es zu einer „Verkürzung“ des Druckbogens in Druckrichtung: Die Rasterpunkte der nachfolgenden Druckfarbe liegen dann weiter weg von der Greiferkante (Abb. 6). Dieses Schrumpfen bzw. Verkürzen in Druckrichtung kann durch irreversible Dehnung quer zur Druckrichtung, bedingt durch zu starke Auswalkung, durch den Druck großer Vollflächen und durch Feuchtigkeitsschwankungen verursacht werden. Auch sog. „eingefrorene Spannungen" können zu einer besonders starken Dehnung der Bogen quer zur Druckrichtung führen, die mit einer Schrumpfung in Druckrichtung verbunden ist.

Passerdifferenzen, die über die Bogenbreite, also von der Greiferkante zum Bogenende hin zunehmen:
Grundsätzlich ist die Ursache dieser Passerschwierigkeiten in einer falschen Abwicklung zwischen Platten- und Gummizylinder zu suchen. Treten diese Passerdifferenzen von Bogen zu Bogen in gleicher Richtung und in gleicher Stärke auf, so können sie durch entsprechende Maschineneinstellung kompensiert werden, es sei denn, die Dehnung des Papiers unter Feuchtigkeitseinfluss – also die Feuchtdehnung – oder die mechanische Dehnung durch die Walkbeanspruchung ist so übermäßig groß, dass die Kompensationsmöglichkeit nicht mehr ausreicht. Treten diese Passerdifferenzen - in Druckrichtung - von Bogen zu Bogen in unterschiedlichem Maße auf, so liegt unterschiedliches Dehnungsverhalten der im Stapel aufeinanderfolgenden Bogen vor. Diese Schwankungen können vor allem bei leichtgewichtigen Papieren auftreten, da diese von Natur aus empfindlicher auf mechanische Beanspruchung reagieren als Papiere mit höherer flächenbezogener Masse. Unterschiede im Dehnungsverhalten innerhalb eines Stapels können durch das gleichzeitige Schneiden von mehreren Rollen im Querschneider (siehe Kapitel Querschneiderrhythmus) auftreten.

Willkürlich über den Bogen verteilte Passerdifferenzen:
Wenn einzelne Farben in bestimmten Bildmotiven passgerecht wiedergegeben werden, in anderen dagegen nicht, und diese Passerdifferenzen von Bogen zu Bogen an unterschiedlichen Stellen auftreten, so ist die Ursache in einer Nichtplanlage (siehe Kapitel Nichtplanlage) des Papiers begründet. Ungleichmäßige Feuchtigkeitsverteilung oder durch einen vorausgegangenen Vollflächendruck hervorgerufene „Prägeeffekte" ergeben sog. „beuliges" Papier und damit eine ungleichmäßige Beanspruchung und partielle Flächenveränderungen in der Druckzone.

Rollentiefdruck:

Passerdifferenzen in Laufrichtung der Bahn sind – unter der Voraussetzung passgerechter Maschineneinstellung – auf übermäßig stark unterschiedliche Wickelhärte innerhalb einer Rolle zurückzuführen, die durch die Bahnspannungsregelung und Registersteuerung in der Druckmaschine nicht mehr ausgeglichen werden kann. Passerdifferenzen in Laufrichtung ergeben sich beim fliegenden Rollenwechsel und beim Durchlauf von Klebestellen, die sich vor allem dann durch überhöhten Makulaturanfall auswirken, wenn die Dimensionsstabilität des Papiers von Rolle zu Rolle bzw. vor und nach einer Klebestelle sehr stark schwankt. Passerdifferenzen in Querrichtung der Bahn können durch Schrumpfen des Papiers beim Durchlauf durch die Druckmaschine, unter dem Einfluss der Zugspannung und der Trocknung zwischen den einzelnen Druckwerken, bedingt sein. Ist diese Querkontraktion der Bahn innerhalb einer Rolle bzw. von Rolle zu Rolle gleichmäßig, so lässt sie sich durch entsprechende Maßnahmen wie stufenweises Einrücken der Nutzen von Zylinder zu Zylinder, Heiztrommel vor dem 1. Druckwerk, Konditionierung des Papiers zwischen den einzelnen Druckwerken und vor allem Entfernung des Lösemittels nicht mit Heißluft sondern mit Kaltluft kompensieren. Diese Maßnahmen sind jedoch nutzlos, wenn die mechanischen Eigenschaften des Papiers und die Schrumpfungsneigung unter Wärmeeinwirkung stark schwanken.

Rollenoffsetdruck:

Zur Vermeidung von Passerdifferenzen in Laufrichtung sind vor allem beim Rollenoffsetdruck einige maschinenbedingte Faktoren zu beachten: Passgerechte Aufspannung der einzelnen Platten auf die Zylinder, Drucktuch- und Plattenunterlagen müssen optimal abgestimmt sein, konstante und genügend hohe Bahnspannung und konstante Druckgeschwindigkeit. Beim Verdrucken von zu strengen Farben werden vor allem in Vollflächen starke Zugkräfte auf die Papieroberfläche ausgeübt. Es kann – ähnlich wie beim Bogendruck – zu Prägeerscheinungen und damit zu Passerdifferenzen der nachfolgenden Farben kommen. Bei zu geringer mechanischer Festigkeit oder zu hohem Feuchtigkeitsgehalt des Papiers kann die Bahn zwischen den Druckwerken zu stark gedehnt werden und dadurch Passerdifferenzen verursachen. Schließlich können Rollen mit unterschiedlicher Wickelhärte, unrunde Rollen, ungleichmäßige Spannungsverteilung über die Bahnbreite und sog. „Wassersäcke" zu Passerdifferenzen Anlass geben. Da beim Rollenoffsetdruck zwischen den einzelnen Druckwerken nicht getrocknet wird, sind Querschrumpfungen der Bahn weniger zu befürchten. Passerdifferenzen in Querrichtung können durch unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalt über die Bahnbreite, Feuchtigkeitsaufnahme oder -abgabe an den Stirnseiten der Rollen und damit Verlängerung oder Verkürzung der Bahnränder und Dickenschwankungen über die Bahnbreite verursacht werden.


Mögliche Abhilfen

Bogenoffsetdruck:

Beim Mehrfarbenoffsetdruck ist auf planliegendes Papier zu achten. Feuchtigkeits- und u. U. auch Temperaturschwankungen zwischen Papierstapel und Umgebungsluft können in mehr oder weniger starkem Maße zur Randwelligkeit bzw. zum Tellern (siehe Kapitel Nichtplanlage) führen. Wird Nichtplanlage als Ursache von Passerdifferenzen festgestellt, so können Maßnahmen wie Aushängen der Bogen im Raumklima oder in einer Konditionier-Einrichtung, künstliches Austrocknen oder Befeuchten der Stapelkanten, nur als Notbehelf bei erheblichem Zeitmehraufwand angesehen werden. Beim Offsetdruck sollte das Papier generell in Schmalbahn (Faserlaufrichtung des Papiers parallel zur Achse des Druckzylinders) verdruckt werden. Eine zu starke mechanische Dehnung bzw. Feuchtdehnung der Papierfasern parallel zur Achse des Druckzylinders kann durch Änderung der Abwicklung und durch Optimierung der Druckbeistellung korrigiert werden. Beim Druck von Vollflächen sollte zur Vermeidung von übermäßigen Zugbeanspruchungen die Zügigkeit der Druckfarbe soweit als möglich herabgesetzt werden. Abwicklungsdifferenzen zwischen Platten- und Drucktuchzylinder sind zu vermeiden. Die Feuchtdehnung und die mechanische Dehnung des Papiers müssen in entsprechenden Grenzen liegen. Bei leichtgewichtigen Papieren muss der Druck (Pressung) des Gegendruckzylinders auf den möglichst niedrigsten Wert eingestellt werden, der noch ausreichende Druckqualität zulässt. Die Zügigkeit der Druckfarben muss optimal eingestellt werden. Auch die ungleichmäßig über den Bogen verteilten Passerdifferenzen, bedingt durch „beuliges" Papier, können nur durch möglichst geringe Druckspannung und möglichst geringe Zügigkeit der Farben kompensiert werden.

Rollenoffset- und Rollentiefdruck:

Es ist auf gleichmäßige Wickelhärte innerhalb der Rollen zu achten. Von Rolle zu Rolle und vor allem vor und nach Klebestellen soll die Dimensionsstabilität der Papierbahn möglichst konstant sein. Weiterhin wäre es vorteilhaft, wenn die Querschrumpfung der Papierbahn unter dem Einfluss von Zugspannung und Wärmeeinwirkung innerhalb der einzelnen Rollen und von Rolle zu Rolle möglichst konstant ist. Unter der Voraussetzung passgerechter Einrichtung der Druckplatten und Einstellung der Rollenoffsetmaschine ist die Zügigkeit der Farben – vor allem beim Druck von Vollflächen – möglichst niedrig zu halten. Rollenoffsetpapiere sollten nicht zum Aufbauen auf dem Drucktuch neigen, geringe mechanische Dehnung und optimalen Feuchtigkeitsgehalt besitzen, gleichmäßige Wickelhärte und Spannungsverteilung über die Bahnbreite aufweisen. Der Einsatz von unrunden Rollen, meist bedingt durch unsachgemäße Lagerung, ist zu vermeiden. Das Feuchtigkeits- und Dickenprofil über die Bahnbreite muss möglichst gleichmäßig sein. Eine Feuchtigkeitsabgabe oder Feuchtigkeitsaufnahme an den Stirnseiten der Rollen muss vermieden werden. Die wasserdampfdichte Verpackung an den Rollen darf also erst unmittelbar vor dem Druck entfernt werden.


Beispiele

Mikro-Passerdifferenzen durch fehlerhafte Herstellung der Filme:

Ein beidseitig vierfarbiger Prospekt für Autozubehör wurde im Bogenoffsetverfahren auf glänzend gestrichenem Papier gedruckt. Bei dieser Produktion traten in speziellen Motiven Farbtonverschiebungen in Richtung Rot auf, die trotz intensivster Bemühungen des Maschinenpersonals nicht vermeidbar waren. Um eine druckmaschinenbedingte Ursache ausschließen zu können, fand unter Verwendung des Auflagenpapiers und unter Verwendung der Auflagenfilme ein Druckversuch beim Druckmaschinenhersteller statt. Der Versuch zeigte, dass auch bei dieser Produktion Farbtonverschiebungen, wenn auch in geringerem Maße, auftraten. Eine Fehlfunktion bzw. eine Fehleinstellung der Druckmaschine konnte demnach ausgeschlossen werden. Nach den bisherigen Bemühungen waren sich der Drucker und der Druckmaschinenhersteller einig, dass die Ursache im eingesetzten Papier zu suchen ist und man machte den Papierhersteller für die bisher aufgetretenen Kosten verantwortlich. Die Überprüfung der Papier-Produktionsdaten seitens des Papierherstellers ergaben jedoch keine Hinweise auf einen papierbedingten Mangel. Für weitere Untersuchungen zur Ursachenfindung wurde nun der FOGRA das vorhandene bedruckte Mustermaterial übersandt.

Bei der visuellen Begutachtung des eingesandten Mustermaterials waren die Farbtonverschiebungen sowohl beim Auflagendruck als auch bei Bogen des Druckversuches eindeutig sichtbar. Ohne einen bestimmten Rhythmus oder eine Reihenfolge zu erkennen, traten die bereits beschriebenen Farbtonverschiebungen in bestimmten Motiven auf (Abb. 7). Bei den Motiven handelte es sich überwiegend um – auf Farbtonverschiebungen empfindlich reagierende – graue Rasterflächen, bestehend aus allen vier Einzelfarben. Eine densitometrische Messung der Volltonfärbung ergab keine Unterschiede in den Messwerten zwischen beanstandeten und nicht beanstandeten Druckbogen. Die Bestimmung der Tonwertzunahme konnte nicht vorgenommen werden, da sich keine Original-Druckkontrollstreifen auf den Druckbogen befanden. Weiterhin erfolgte eine Beurteilung der Rasterpunkte bezüglich Dublieren oder Schieben, jedoch auch ohne Erfolg. Das Aussehen der Rasterpunkte zeigte keine Deformation bzw. keine Doppelabbildung der Punkte. Als nächster Schritt wurden dann anhand von vergleichenden Laborprüfungen an verschiedenen Druckbogen, mit und ohne Farbtonverschiebungen, die papiertechnischen Aspekte untersucht. Im Vordergrund standen dabei die Prüfung des Farbannahmeverhaltens im Nass-in-Nass-Druck mit Hilfe des Probedruckgerätes sowie die Bestimmung des Kraft-/Dehnverhaltens des Papiers. Die Probedrucke mit Vorfeuchtung zeigten dabei auch unter verschärften Prüfbedingungen eine einwandfreie Farbannahme des Papiers. Die Bruchkraftprüfungen zeigten nahezu identische Werte für Bruchkraft und Dehnung zwischen Bogen mit und ohne Farbtonverschiebungen. Nach allen bisherigen Untersuchungen war somit keine Ursachennennung möglich und man wollte den Fall schon - zur Unzufriedenheit aller Beteiligten - unter dem Kapitel „Ursachenfindung anhand des eingesandten Mustermaterials nicht möglich“ abschließen. Ein letzter ungläubiger Blick ins Mikroskop brachte jedoch noch die unerwartete Lösung des Falls. Es war bei der ersten Betrachtung nicht aufgefallen, aber die Einzelfilme aller Farben wurden mit gleicher Rasterwinkelung hergestellt!

Der Schadenfall konnte folgendermaßen zusammengefasst werden: Prozessbedingt ist es im Bogenoffset praktisch nicht möglich, einen 100%igen Passer zu erreichen. Bei gleicher Rasterwinkelung der Einzelfarben können dann minimalste Passerdifferenzen - insbesondere in sensiblen Grautönen - ungünstige Auswirkungen auf Farbtonverschiebungen haben. Wie aus den makroskopischen Aufnahmen (Abb. 8) deutlich wurde, reichte bereits die minimale Passerverschiebung von etwa einer halben Rasterpunktgröße aus, um die Farbtonveränderungen zu bewirken. Durch eine abgestufte Rasterwinkelung der Einzelfarben können solche Schwankungen verhindert werden (Abb. 9). Zur Vermeidung von Moiré-Bildung und Farbtonverschiebungen wird in der DIN ISO 12642-2 festgelegt, dass der Unterschied in der Rasterwinkelung zwischen den Hauptteilfarben (Schwarz, Magenta und Cyan) mindestens 60° betragen muss. Diese Empfehlung wurde im vorliegenden Fall nicht berücksichtigt und brachte somit die folgenschwere Kettenreaktion in Gang, was wiederum eine äußerst kostenträchtige Reklamation zur Folge hatte.


Allgemeine Hinweise

Für den Reklamationsfall

Druckausfallmuster sicherstellen. Um einen bestimmten Rhythmus im Passerverhalten erkennen zu können, werden ca. 30 hintereinander gelaufene Bogen benötigt.

Unbedruckte Papiermuster und unbedruckte Vergleichsmuster sicherstellen (ca. 20 Blatt DIN A4 oder besser mindestens 30 hintereinanderliegende Bogen). An diesen Mustern können im Labor vergleichende Festigkeits-, Dehnungs-, Schrumpfungs- und Feuchtdehnungsprüfungen vorgenommen werden.

Ausgangsfeuchte des Papiers messen.

Verpackungen von Rollen oder Stapel begutachten.

Planlage der Stapel prüfen.

Wickelhärte von Rollen prüfen.

Rollen auf Wassersäcke untersuchen.

Abrollverhalten von Rollen beobachten („schlagende Rollen“?).

Produktionsdaten protokollieren.


Ergänzende Literatur

LOIBL, D.:
Passerprüfung mit der Fogra-Nonius-Messskala. Anleitung zum Gebrauch.
München: Fogra, 1994 (21) - Praxis Report

LOIBL, D.:
Methoden zur Abnahme einer Akzidenz-Rollenoffsetmaschine.
Wiesbaden: Bundesverband Druck E. V., 1995 - Informationen

LOIBL, D.; BETZLER, F.; HEINE, H.:
Prozessparameter von Bogenoffsetmaschinen mit mehr als vier Farbwerken.
Wiesbaden: Bundesverband Druck und Medien e. V., 2000 - Informationen

FALTER, K.-A.:
Klima, Papier und Druck.
München: Fogra 1998 (50) - Praxis Report

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