如何印制CD／DVD光盤

編譯 | 張紅路

如何印制CD／DVD光盤

編譯 | 張紅路

光盤（CD／DVD）即高密度光盤，是近代發展起來不同于磁性載體的光學存儲介質，用聚焦的氫離子激光束處理記錄介質的方法存儲和再生信息，又稱激光光盤。光盤材質為聚碳酸酯（PC），其沖擊韌性極好、使用溫度范圍大、尺寸穩定性好、耐候性好、無毒性，硬度強、可以隨意取放。大家知道，從信息存儲的角度看，光盤可以看成是一種人類文明的記載庫。一張小小的塑料圓盤，其直徑不過12cm（5英寸），重量不過20g，而存儲容量卻高達600多兆字節。如果單純存放文字，一張光盤相當于15萬張16開的紙，足以容納數百部大部頭的著作。作為一種媒體它不僅僅只記載文字，而且還可以傳播音樂、數據存儲、電子游戲和電影。自從它的出現，絲網印刷就是最早的一種用于裝飾光盤的印刷工藝。隨著市場上光盤的大量生產也為絲網印刷開拓了又一個新的應用領域。

目前，大部分絲網印刷光盤的公司就是復制媒體的光盤制造商。這些公司大多數還負責光盤的包裝，實現CD／DVD生產一條龍服務。

但近年來，隨著光盤技術的不斷發展，光盤產品的應用越來越廣泛，對光盤盤面的裝飾質量要求越來越高。為了迎合這一市場發展趨勢，同時保證光盤產品的播放功能以及更高的音、畫質量要求，使印后的光盤更具有吸引力，印刷及其媒體制造商應當充分了解其性質，并對其材質有個大概的認識，才能充分發揮光盤的特點，印制加工出更多更新穎的光盤產品。

特殊材質的承印物——光盤

光盤主要分為五層，它包括基板、記錄層、反射層、保護層、印刷層等。其中基板是無色透明的聚碳酸酯（PC）板，它不僅是溝槽等的載體，更是整個光盤的物理外殼。光盤的基板中間有孔，呈圓形，它是光盤的外形體現。其尺寸一般為兩種,普通標準120型光盤尺寸：外徑120mm、內徑15mm、厚度1.2mm；小團圓盤80型光盤尺寸：外徑80mm、內徑21mm、厚度1.2mm。

在光盤生產中，絲網印刷常常用來對光盤的聚碳酸酯（PC）基板進行印制圖案而形成印刷層。該印刷層是客戶標識、容量等相關資訊標注的地方，也就是光盤的背面。其實，它不僅可以標明信息，還可以起到一定的保護光盤的作用。從印刷角度來講，由于承印物的不同，光盤印刷與傳統紙質印刷有許多本質的區別。但實際上，光盤印刷并沒有傳統紙質印刷那么復雜，只要掌握好印刷中的質量控制要點活動，就可以印制出令客戶滿意的產品。

在印刷過程中要特別注意光盤翹曲問題。因光盤的材質為聚碳酸酯PC材料，印刷壓力調節很重要。壓力過大，就會造成PC材料變形，某些微小的變形雖然肉眼看不到，但卻會改變光盤內部存儲的數字信息，特別是DVD類光盤，由于它是用黏合劑將兩片黏合而成，印刷壓力過大就會發生錯位變形而影響光盤質量。再有就是所用油墨選擇不當，UV固化過程中光盤產生的收縮幅度過大，也會使光盤發生翹曲變形。因油墨收縮而引起的光盤質量問題一直是備受業界人士關注的問題，因為光盤一旦收縮過度，不僅會影響光盤的平整度，而且會使專業設備在讀取數據時光束無法聚焦。因此，要求油墨在UV固化過程中沒有收縮或者收縮程度很小，即實現“低收縮”。而在絲網印刷中，由于印刷墨層比較厚，因此收縮現象也很嚴重。同樣，如果油墨固化時間過長、油墨固化溫度過高，也會使光盤產生變形，甚至會破壞光盤本身的信息。

印前——膠片制作

目前，光盤印刷企業基本采用傳統的制版方式。由于光盤印制受尺寸大小和基板材質特性的限制，膠片的制作質量將直接影響到光盤最終的印刷質量。為此，印前要做適當的調節與處理。

以普通標準120型光盤尺寸為例：

1．絲網印刷用膠片要求是正陽片，藥膜在上。

2．加網線數控制在133線/英寸以下，網點階調再現范圍為10～90%，文字、細線的線寬不小于50μm；以人物或風景為主圖案以及一些有深色、淺色之分的非實地圖案，加網線數應控制在80～120線/英寸。

3．印刷圖文必須在外圈直徑為117mm、內圈直徑為20mm的范圍內。

4．在每張膠片上均要有對位十字線，且必須在距離光盤外徑3mm處（即直徑為126mm）向外標出，公差為0.1mm，對位線在圖案中心的上、下、左、右四個位置，對位線長度為15mm、寬度為0.1mm，如圖1所示。

5．將印版版號及印刷色標（C、M、Y、K）或編號附于膠片表面。

絲網印刷工藝

光盤的絲網印刷允許使用快干UV油墨，加快生產周期時間。通常情況下，光盤印刷的第一步要先對光盤進行白色底基涂布（即使不是采用絲網印刷方法進行也是如此），然后再用不透明的專色或半透明的三原色油墨印刷裝飾光盤。

1．油墨

光盤印刷用UV絲網印刷油墨要求飽和度高、透明性好，具有較好的觸變性，油墨顆粒細而均勻，為保

證油墨顏料顆粒順利通過網孔，其粒徑應是網孔的1/4～1/3。

三原色油墨主要用來印刷網點色調圖像，它比實地油墨粘度高，有助于印出清晰、高分辨率的圖像。實地油墨粘度低，流動性和遮蓋性好，使其適合印刷大面積的實地。當一個活件要求既印刷網點又印刷實地的時候，使用三原色油墨，其不透明度是沒有問題的，可以將油墨加以稀釋，提高其流動性。如果需要使用不透明的實地油墨印刷網點色調圖像，可以向油墨中加一些增稠劑，確保油墨能夠支承精細網點。

另外，光盤印刷用油墨還應與光盤材質——聚碳酸酯（PC）材料有良好的黏附性。在UV固化時收縮程度要盡量小，印后墨層要薄而均，以盡量減少UV油墨固化過程中對光盤平整度和高清晰度的影響。

2．網絹與網目

印制光盤的網絹應選用平穩而舒展、張力要高的黃色聚酯絲網印刷織物。和其它絲網印刷一樣，對于光盤印刷，網版的張力應保持穩定一致。印刷時，網版的張力值通常為22～26N/cm。張力是一個很重要的因素，因為它能改善網印版的回彈距離，進而保證精細印刷品具有很高的分辨率和邊緣清晰度。

光盤的藝術設計，可以從不同的大實地（如白底色涂層base-coat）到藝術線條，細小文字以及精細半色調60～150線/厘米變化不等。如果工業標準的框架和張緊度一致的話， 印制光盤成藝術品最關鍵的標準是選擇正確的網目。

對于印制實地色塊印品，可選擇355目、絲徑為34μm的網絹；而對于印刷精細的圖像來說，應選用390目，絲徑為34μm的網絹。355目的絲網，由于其開孔較大，漏印的墨量較多，比較適合印刷較大面積的實地。390目的絲網，其開孔較小，適合印制階調網點。可以說，通過變化絲網目數，就能夠生產出兩種不同的網印版，滿足印刷活件的需要。另一種辦法是變化網版的絲網直徑，使目數保持不變。例如，選擇390目、絲徑為31μm的絲網，可印刷整個表面為實地的印刷品；而用390目、絲徑為34μm的絲網可以印刷階調網點圖像。因為目數相同，絲徑較小的絲網比較適合實地印刷，而絲徑較大的絲網比較適合印刷精細的圖像。

3．框架

光盤印刷用絲網框架通常是鋼制的。有一對業內標準的框架尺寸（31×31cm與2.5×3cm，26×30cm與2.5×1.5cm）可供參考使用。鋼式框架硬度很強，能夠承受絲網張力。由于框架尺寸較小，其規格特征通常不會影響網目的選擇。

4．感光制版

最佳的光盤絲印模版乳液過網量（EOM也稱模版涂層）應在3～7μm，模板表面粗糙度（Rz值）應低于5μm。絲網模版既可以直接感光乳劑涂布（應選用機涂乳劑的方式確保增加絲網版到絲網版的一致性），也可以選用毛細感光膜片進行制版。毛細感光片因其厚薄一致是光盤印刷最佳選擇，但對于長版活來說最好使用直接感光涂層。

對于光盤印刷來說，模版感光涂層厚度非常重要。在絲網目數和絲徑保持不變的情況下，模版涂層愈厚，印刷時附著的油墨就愈多。故模版涂層較厚的絲網印版比較適于實地印刷，而模版層較薄的網印版更適合印刷網目調印刷品。

5．印刷設備

最初印制光盤時，光盤采用內嵌式印刷復制。如今，幾乎所有光盤印刷都屬于離線印刷，一臺印刷機可以支持多條光盤復制線。專用光盤絲網印刷機為一個循環工作方式（即光盤加載與卸載幾乎在相同的地方），一般設有4～6個印刷機組。每個機組后邊配有UV固化裝置。印刷過程中，在每色印刷周期之后該裝置用來固化油墨，確保在下一色墨印刷之前前一色墨干透。

UV固化裝置的核心部件是UV燈管，該裝置的作用是通過UV燈的照射使油墨在光盤表面固化。這一裝置在光盤印刷設備中非常關鍵。色彩管理UV燈的光譜特性必須與油墨的光譜特性相匹配，否則將影響到UV油墨在光盤表面的干燥程度，導致油墨脫落等質量問題。

6．印機調整

在印刷機上需要控制的變量主要是網距（即網印版與承印材料之間的距離）及刮墨板。

網距：對于光盤印刷，網距一般調節成1或2個光盤的厚度（約1～4mm）。當然，還應該進行測試，才能在這個范圍內找到最適合的最佳距離，如果一旦確定了最理想的距離，就應該保持不變。因為如果網距過大，刮墨板壓力加大，這時網版與承印材料接觸時網版上的網絹會被拉伸，導致印刷品套印不準和網印版使用壽命縮短。

刮墨板：是印刷機上的一個可變因素。要滿足整面實地印刷與高清晰度印刷兩者的要求，可以通過改變刮墨板的一些變量，如硬度、角度、壓力和刃口形狀等來影響油墨的附著量。

硬度：用來補償不同的印刷要求的主要變量。例如80肖氏硬度的刮墨板，因漏印的墨量過多可能適合印刷實地色塊圖像。如果其它的變量保持不變，90肖氏硬度的刮墨板可能適合印刷高分辨率的網點色調圖像。

刮墨板的刃口形狀有鋒銳的、倒圓的等多種。當印刷實地圖像時，可選用刃口倒圓的刮墨板，因為這種刃口的刮墨板印刷時油墨層較厚。帶鋒銳刃口的刮墨板更適合網點色調圖像的印制。一般來說，用帶平直刃口的刮墨板能確保印刷品墨色均勻穩定。刃口較鈍或不平的刮墨板在印刷過程中可造成色彩偏移，有時在印刷品上會出現劃痕。使用不同刃口和硬度的刮墨板，可以有效地控制油墨的附著量。

也可根據情況組合使用，比如使用較軟的、圓刃口的刮墨板印刷實地，用較硬的刃口鋒銳的刮墨板印精細印刷品。

另外，印刷過程中刮墨壓力和刮墨角度應該保持不變，這樣才能保證不同類型的活件之間有效地轉換。

光盤絲網印刷的靜電消除

1．印刷靜電的產生

光盤的材質為PC材料，在印刷過程中很容易產生靜電現象。在絲網印刷過程中，由于刮墨板的往復運動使得網絹與光盤發生摩擦產生靜電。另外，刮墨板與光盤的相對摩擦運動也會產生大量的靜電，最終引發打火現象，在光盤表面留下黑點。

2、印刷靜電對印品的質量影響

在印刷中因為靜電等所引起的印品質量表現為：

1．絲印后起網，網版圖文部分的油墨會跟著網版形成毛絨狀的“蛛絲”從承印物上被拉起、漂浮。而當網版繼續抬高，這種“蛛絲”隨風漂移前后灑落在承印物上，使承印物表面蹭臟、圖文邊緣不銳利。

2．套印時，前一色與后一色油墨字邊和圖文邊緣相互排斥，不能很好套準對齊，使兩色墨跡之間印不上油墨。

3．網印中，工件粘在網版上，尤其容易粘在刮墨板上 。

4．承印物易粘在一起，分不開。

5．刮印過程中，油墨在網版上難以平鋪，易結塊。

6．承印物吸塵埃，網印后墨跡產生缺損、麻點、表面粗糙不光潔等。

3．印刷靜電的避免與消除

為了保證印刷圖文精度，減少圖文上出現龜紋及套印文字準確的同時避免靜電生產，首先從絲網自身的工藝條件來控制，在網版的高張力下，盡可能的降低網距。網距降低，刮板的壓力減少，刮板對網版的摩擦而產生靜電的可能性就減少。網版張力高達26N/cm，網距小到1.0mm左右。如果網印在這種條件下還出現小靜電，可以調整一下刮印速度。

其次，網印環境條件要相匹配，印刷環境溫度最好在23±2℃相對濕度60～70%，就能滿足油墨的印刷適性。同時合理使用油墨的溶劑。導電性能好的溶劑可調整油墨粘度。油墨的印刷適性好就不可能出現油墨本身的拉絲現象。

最后，應針對具體情況和條件分析并作相應的措施。比如，塑料工件本身已帶電，可以使用靜電去除刷或者靜電去除布在印刷前對其表面進行去靜電處理。用靜電去除刷刷工件或用靜電去除布向一個方向擦拭工件表面即可。另外，在印機上增加工件接地，使其電荷釋放而消除靜電。還有，在低濕季節印刷車間可增加地面潑水，地面上水分蒸發過程中使印刷環境的濕度得以調節。這種方法對于那些無調濕設備，簡陋的生產單位用的較多，它除了調濕外，同時還有防控灰塵的作用等等。總之，避免及消除靜電產生就可使印刷工作在保證產品質量下能方便、順利的持續下去。

絲網印刷被證明是光盤印刷最為有效的方式，90%的光盤印刷都是采用絲網印刷。絲網印刷范圍廣泛，從單色文字和圖像印刷到四色印刷都可以使用。現如今，光盤裝潢印刷的明顯趨勢是圖案中既有網點色調三原色印刷圖像，也有大實地色塊印刷圖像。也就是說，光盤上同一個圖案中由兩種不同的印刷圖像組成。這就要求我們印刷者在保證網點色調圖像和實地色塊圖像的分辨率要好的前提下，既要用一塊網印版又要使同一種油墨同時印刷實地和網目調圖像，確保油墨能在實地區域流動性好，又能在網點處固著，而且墨色均勻一致，同時還要最大限度地提高生產率。