光盤印刷工藝技術

文 | 李浩

光盤印刷工藝技術

文 | 李浩

光盤，相信所有的讀者都不陌生。由于它具有存儲密度高、容量大、保存壽命長、工作穩定可靠、輕便易攜帶等一系列的優點，在日常生活中應用非常廣泛。我們購買電腦時自帶的驅動程序及其他工具軟件、電影等，基本都采用了光盤作為存儲介質，好多雜志也都帶有隨書光盤。同時，隨著光盤存儲技術的快速發展，刻錄光盤的成本也越來越低，所以，更多的用戶都喜歡將自己的數據備份到光盤上。

而談到光盤表面的印刷方式，目前主要有絲網印刷和無水膠印兩種。絲網印刷方式既簡單又經濟，本文將對光盤絲網印刷工藝的各個環節作簡單探討。

一、采用絲網印刷的優勢

絲網印刷方式不僅操作簡單，而且價格比膠印要低，將它應用到光盤表面的印刷，還有以下幾點優勢：

1．絲網版較柔軟而且富有彈性，印刷壓力小。

絲網印刷不僅僅能夠在紙張、紡織品等柔軟的材料上進行印刷，而且還能夠在易損壞的玻璃、金屬等硬度較高的承印物上直接印刷，它應用到光盤表面印刷上，對光盤本身造成的影響非常小，有利于保護光盤中的數據。

2．絲網印刷的墨層厚，覆蓋力強。

我們都知道，膠印的墨層厚度只有幾微米，凹印為12μm左右，柔性版印刷為10μm左右，而絲網印刷的墨層厚度可以達到30～100μm，應用到光盤印刷上，可以讓光盤表面有較強的圖文立體感。

3．耐光性強。

由于絲網印刷的油墨只要能夠透過絲網網孔即可，它可以通過簡單的方法把耐光性顏料、熒光顏料放入油墨中，應用到光盤印刷上，使光盤表面的圖文永久保持光澤且不受氣溫和日光的影響。

二、網版的制作

由于光盤絲網印刷要通過網版將油墨轉移到光盤表面上，從而在光盤表面形成圖文墨跡。因此，絲網既是印刷時的圖文模板，又是刮刀和油墨的支撐體，若制版質量不好，就很難印刷出高質量的產品。印刷中出現的問題和缺陷也往往與制版工藝技術有關。所以網版的制作非常重要。

1．繃網

光盤印刷所用標準網框尺寸為310×310mm，材質為不銹鋼或鋁質。繃網前，需將網框表面清潔，去除油脂、油墨等雜質。為了增加網布對網框附著力，避免印刷時發生網布脫離網框的故障，最好在網框清潔后，在網布與網框接觸的一面做噴砂處理，以增強網框的表面吸附力。

繃網時，注意把絲網的經緯絲垂直夾入繃網機夾頭時要平直，啟動繃網機時要逐步加力，使絲網慢慢被拉直、拉平、拉緊到規定的張力。先拉繃網機的寬面（否則張力不等），再拉另兩面，讓其四面張力相符，切忌突然給力到最高值，否則會造成張力不均，經緯扭斜而形成制版龜紋。

為保證良好的印刷適性，需要對繃網張力加以控制。盡管適當增加繃網張力對提高印刷質量和延長絲網使用壽命都有一定的益處，但各種規格的絲網能承受的最大拉力都不太一樣，如果張力太大，容易造成絲網失去彈性，發生塑性變形甚至撕破；而張力太小絲網會較松軟，容易造成套印不準。所以，在繃網時，要隨時對絲網的張力進行測量。測量張力時, 張力測量點的位置離網床內邊緣應該保持10cm的距離，否則測量出的張力是不準確的。只有較為適度的張力才能保證在印刷過程中套印準確，在刮印過程中絲網回彈性良好，網點清晰且印刷壽命長。

光盤絲印繃網采用斜交繃網法，即絲網的經緯線與網框邊呈一定角度。斜交繃網有利于避免正交繃網時出現的龜紋，有助于增加透墨量，提高印刷質量。

在印刷精度要求較高及彩色印刷中，繃網角度的選擇對印刷質量有直接影響。繃網角度選擇不當，印刷時會出現龜紋。常用的繃網角度是20～35°，當使用的絲網目數較高時，繃網角度選擇22.5°較為合適。當然繃網角度的選擇要與分色底版的角度匹配，才能有效地防止龜紋。

繃網后，應放置24小時后才可以用來制作網版，因為高張力絲網經過24小時后，其張力會下降10～20%，且張力損失通常發生在最初的4個小時之內，以后才會逐步趨于穩定。

2．制作網版

絲網印刷制版是在經過預處理的絲網上涂布一層感光材料，并通過曝光、顯影、干燥等一系列的步驟，最后經過修版以完成制作一張可用于印刷的網版的過程。對絲網進行預處理，是為了防止曝光時光滑的絲網表面產生漫反射，使版膜的細線、細點有良好的再現性，同時使版膜與絲網有良好的密合性，使網版堅固耐用。

接下來，就是涂布感光膠了。感光膠應該在使用前十多個小時就要預先制備好，并要充分攪拌，靜止十幾個小時排空氣泡后才可使用。這是為了防止在攪拌過程中產生的氣泡影響上膠質量。涂布時，首先涂布印刷面1～2次，再涂布刮刀面3～5次。要注意涂布速度，速度太快，容易產生針孔；太慢膠液易滲透到油墨面，并容易引起涂膠不勻。因此，應以中等勻速的涂布速度涂布感光膠。在烘干后，再涂布印刷面1～2次，然后再次烘干。

感光膠完全干燥后應盡快曝光，要求底版透明度好，這樣光通量大，感光膠固化完全，顯影后圖像清晰，邊緣整齊。曝光時必須使絲網和底版緊密貼附，否則曬出的圖像發虛。另外，光源與絲網感光面的距離也非常重要，距離太近則曝光過量。由于曝光時間與光源、曝光距離有關，所以應根據感光材料和曬版機的要求試驗確定。

曝光后的網版要用適當壓力的水進行清洗顯影，特別是要對油墨面進行充分的清洗，直至表面無殘留且不發滑為止。用柔軟潔凈的紙、清潔的抹布或吸水器去掉多余水分，放入烘箱干燥。為了防止因溫度過高造成網版變形，干燥的溫度應該選擇在30～40℃比較合適。

網版烘干后，用封網漿將圖案外的區域封住。注意封網漿封涂時，一定要均勻，否則會影響印刷效果和網版的印刷壽命。封網漿封涂后，再次將網版放入烘箱中烘干。最后對網版進行檢查和修補，檢查網版上的圖案是否有臟點、殘缺及針眼等，并采取相應的對策。

三、印刷工藝

絲網印刷過程就是通過印刷壓力，用刮板使油墨通過網版上露印的網孔部分轉移到承印物表面，也就是光盤表面，形成印刷圖案。

1．刮板的選擇

絲網的刮板起著使油墨通過網孔轉移到光盤印刷面上的作用，是絲網印刷中的重要工具，它是影響印刷質量的重要因素之一。

由于刮板材料彈性的不同，壓出的油墨量不同，所以圖像的再現性也不同。光盤絲印刮板的厚度、長度是印刷機結構決定的，而不同的硬盤和角度則有著不同的性能。其中硬度大多在60～80度之間，而角度主要有45°、60°和90°幾種。目前，聚氨脂刮板是一種常用的刮板，其耐磨性隨硬度增高而增加。

表1 不同硬度聚氨脂刮板的質量指標

90°刃口刮板是目前最常用的一種刃口，它的四條刃口都可使用，且磨修方便。使用時選擇最平直、無缺陷的一條刃口。

45°刃口和60°刃口，在絲印機上使用時刮板與絲網版呈垂直角度。目的是使刮板的印壓線盡可能細一點，刮板角度呈銳角，透過網版的油墨也就越少，印出的圖案輪廓也就越清晰。但是磨修困難，使用中也容易磨損，在特殊情況下可采用，以提高圖案精細度。

總之，刮板角度的選擇，要配合油墨的粘度、印刷方式、刮板的性能等多方面的要求來考慮，才能達到預定的印刷要求。

此外，刮板壓力和速度對印刷質量也有一定影響。刮板在一定壓力下與光盤表面接觸，且應該呈線性接觸。印壓太小，印不到光盤表面，或印刷面不全。而印壓過大，則會加快刮板、網版的磨損，發生破網和刮板損壞，影響印刷質量。刮印速度對油墨的轉移量及均勻程度以及圖文質量都有一定的影響。如果刮印速度忽快忽慢，印刷圖文就會產生墨條的痕跡。速度太慢，圖文邊緣就會有油墨的滲透，致使圖文擴大；速度太快，就會出現圖文部分油墨量不足。

2．油墨的調配

油墨是印刷的呈色物質，由于光盤是由塑料粒子，經過高溫由注塑機熱塑而成。光盤表面很光潔，吸附能力很低，一般的油墨根本無法干燥、固化。因此，光盤印刷通常采用紫外光固化油墨（即UV油墨），經過印刷機上UV燈的照射，UV油墨可以在幾秒內發生固化、干燥。而且又不阻塞網孔。所以，它是光盤絲網印刷的首選油墨。UV油墨由色料、預聚物、交聯劑、光引發劑、助劑等組成。這種油墨把感光性單體、光聚合引發劑、顏料和助劑混合在一起，使感光性樹脂按照光聚合原理形成油墨皮膜。

油墨的色彩調配是絲網印刷中的又一關鍵環節。配色就是將兩種以下的顏色或是主調色以外，再加少量的色彩調配形成新的色彩組合。配色時，首先需要分辨出主色與輔色，然后根據原稿指示的色調小樣調試，當顏色與原稿相比色差很小或相等時，方可批量調配。配色時根據余色互相消減的特性做微量調節，例如，當調成油墨綠色太重時，可加相應的補色紅墨來校色，但要注意只能微量調節，否則會影響油墨色澤深度和亮度。

還有一點要注意的是，油墨調配時，要注意承印物是CD、DVD5還是DVD9。因為，碟片印刷時無白底，油墨印刷在CD和DVD，表面的顏色是有很大區別的。網版制作好，相關的信息在網框上，印刷所需的油墨也已經準備好了，下面就可以正式上機印刷了。