光盘印刷工艺技术

文 | 李浩

光盘印刷工艺技术

文 | 李浩

光盘，相信所有的读者都不陌生。由于它具有存储密度高、容量大、保存寿命长、工作稳定可靠、轻便易携带等一系列的优点，在日常生活中应用非常广泛。我们购买电脑时自带的驱动程序及其他工具软件、电影等，基本都采用了光盘作为存储介质，好多杂志也都带有随书光盘。同时，随着光盘存储技术的快速发展，刻录光盘的成本也越来越低，所以，更多的用户都喜欢将自己的数据备份到光盘上。

而谈到光盘表面的印刷方式，目前主要有丝网印刷和无水胶印两种。丝网印刷方式既简单又经济，本文将对光盘丝网印刷工艺的各个环节作简单探讨。

一、采用丝网印刷的优势

丝网印刷方式不仅操作简单，而且价格比胶印要低，将它应用到光盘表面的印刷，还有以下几点优势：

1．丝网版较柔软而且富有弹性，印刷压力小。

丝网印刷不仅仅能够在纸张、纺织品等柔软的材料上进行印刷，而且还能够在易损坏的玻璃、金属等硬度较高的承印物上直接印刷，它应用到光盘表面印刷上，对光盘本身造成的影响非常小，有利于保护光盘中的数据。

2．丝网印刷的墨层厚，覆盖力强。

我们都知道，胶印的墨层厚度只有几微米，凹印为12μm左右，柔性版印刷为10μm左右，而丝网印刷的墨层厚度可以达到30～100μm，应用到光盘印刷上，可以让光盘表面有较强的图文立体感。

3．耐光性强。

由于丝网印刷的油墨只要能够透过丝网网孔即可，它可以通过简单的方法把耐光性颜料、荧光颜料放入油墨中，应用到光盘印刷上，使光盘表面的图文永久保持光泽且不受气温和日光的影响。

二、网版的制作

由于光盘丝网印刷要通过网版将油墨转移到光盘表面上，从而在光盘表面形成图文墨迹。因此，丝网既是印刷时的图文模板，又是刮刀和油墨的支撑体，若制版质量不好，就很难印刷出高质量的产品。印刷中出现的问题和缺陷也往往与制版工艺技术有关。所以网版的制作非常重要。

1．绷网

光盘印刷所用标准网框尺寸为310×310mm，材质为不锈钢或铝质。绷网前，需将网框表面清洁，去除油脂、油墨等杂质。为了增加网布对网框附着力，避免印刷时发生网布脱离网框的故障，最好在网框清洁后，在网布与网框接触的一面做喷砂处理，以增强网框的表面吸附力。

绷网时，注意把丝网的经纬丝垂直夹入绷网机夹头时要平直，启动绷网机时要逐步加力，使丝网慢慢被拉直、拉平、拉紧到规定的张力。先拉绷网机的宽面（否则张力不等），再拉另两面，让其四面张力相符，切忌突然给力到最高值，否则会造成张力不均，经纬扭斜而形成制版龟纹。

为保证良好的印刷适性，需要对绷网张力加以控制。尽管适当增加绷网张力对提高印刷质量和延长丝网使用寿命都有一定的益处，但各种规格的丝网能承受的最大拉力都不太一样，如果张力太大，容易造成丝网失去弹性，发生塑性变形甚至撕破；而张力太小丝网会较松软，容易造成套印不准。所以，在绷网时，要随时对丝网的张力进行测量。测量张力时, 张力测量点的位置离网床内边缘应该保持10cm的距离，否则测量出的张力是不准确的。只有较为适度的张力才能保证在印刷过程中套印准确，在刮印过程中丝网回弹性良好，网点清晰且印刷寿命长。

光盘丝印绷网采用斜交绷网法，即丝网的经纬线与网框边呈一定角度。斜交绷网有利于避免正交绷网时出现的龟纹，有助于增加透墨量，提高印刷质量。

在印刷精度要求较高及彩色印刷中，绷网角度的选择对印刷质量有直接影响。绷网角度选择不当，印刷时会出现龟纹。常用的绷网角度是20～35°，当使用的丝网目数较高时，绷网角度选择22.5°较为合适。当然绷网角度的选择要与分色底版的角度匹配，才能有效地防止龟纹。

绷网后，应放置24小时后才可以用来制作网版，因为高张力丝网经过24小时后，其张力会下降10～20%，且张力损失通常发生在最初的4个小时之内，以后才会逐步趋于稳定。

2．制作网版

丝网印刷制版是在经过预处理的丝网上涂布一层感光材料，并通过曝光、显影、干燥等一系列的步骤，最后经过修版以完成制作一张可用于印刷的网版的过程。对丝网进行预处理，是为了防止曝光时光滑的丝网表面产生漫反射，使版膜的细线、细点有良好的再现性，同时使版膜与丝网有良好的密合性，使网版坚固耐用。

接下来，就是涂布感光胶了。感光胶应该在使用前十多个小时就要预先制备好，并要充分搅拌，静止十几个小时排空气泡后才可使用。这是为了防止在搅拌过程中产生的气泡影响上胶质量。涂布时，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，容易产生针孔；太慢胶液易渗透到油墨面，并容易引起涂胶不匀。因此，应以中等匀速的涂布速度涂布感光胶。在烘干后，再涂布印刷面1～2次，然后再次烘干。

感光胶完全干燥后应尽快曝光，要求底版透明度好，这样光通量大，感光胶固化完全，显影后图像清晰，边缘整齐。曝光时必须使丝网和底版紧密贴附，否则晒出的图像发虚。另外，光源与丝网感光面的距离也非常重要，距离太近则曝光过量。由于曝光时间与光源、曝光距离有关，所以应根据感光材料和晒版机的要求试验确定。

曝光后的网版要用适当压力的水进行清洗显影，特别是要对油墨面进行充分的清洗，直至表面无残留且不发滑为止。用柔软洁净的纸、清洁的抹布或吸水器去掉多余水分，放入烘箱干燥。为了防止因温度过高造成网版变形，干燥的温度应该选择在30～40℃比较合适。

网版烘干后，用封网浆将图案外的区域封住。注意封网浆封涂时，一定要均匀，否则会影响印刷效果和网版的印刷寿命。封网浆封涂后，再次将网版放入烘箱中烘干。最后对网版进行检查和修补，检查网版上的图案是否有脏点、残缺及针眼等，并采取相应的对策。

三、印刷工艺

丝网印刷过程就是通过印刷压力，用刮板使油墨通过网版上露印的网孔部分转移到承印物表面，也就是光盘表面，形成印刷图案。

1．刮板的选择

丝网的刮板起着使油墨通过网孔转移到光盘印刷面上的作用，是丝网印刷中的重要工具，它是影响印刷质量的重要因素之一。

由于刮板材料弹性的不同，压出的油墨量不同，所以图像的再现性也不同。光盘丝印刮板的厚度、长度是印刷机结构决定的，而不同的硬盘和角度则有着不同的性能。其中硬度大多在60～80度之间，而角度主要有45°、60°和90°几种。目前，聚氨脂刮板是一种常用的刮板，其耐磨性随硬度增高而增加。

表1 不同硬度聚氨脂刮板的质量指标

90°刃口刮板是目前最常用的一种刃口，它的四条刃口都可使用，且磨修方便。使用时选择最平直、无缺陷的一条刃口。

45°刃口和60°刃口，在丝印机上使用时刮板与丝网版呈垂直角度。目的是使刮板的印压线尽可能细一点，刮板角度呈锐角，透过网版的油墨也就越少，印出的图案轮廓也就越清晰。但是磨修困难，使用中也容易磨损，在特殊情况下可采用，以提高图案精细度。

总之，刮板角度的选择，要配合油墨的粘度、印刷方式、刮板的性能等多方面的要求来考虑，才能达到预定的印刷要求。

此外，刮板压力和速度对印刷质量也有一定影响。刮板在一定压力下与光盘表面接触，且应该呈线性接触。印压太小，印不到光盘表面，或印刷面不全。而印压过大，则会加快刮板、网版的磨损，发生破网和刮板损坏，影响印刷质量。刮印速度对油墨的转移量及均匀程度以及图文质量都有一定的影响。如果刮印速度忽快忽慢，印刷图文就会产生墨条的痕迹。速度太慢，图文边缘就会有油墨的渗透，致使图文扩大；速度太快，就会出现图文部分油墨量不足。

2．油墨的调配

油墨是印刷的呈色物质，由于光盘是由塑料粒子，经过高温由注塑机热塑而成。光盘表面很光洁，吸附能力很低，一般的油墨根本无法干燥、固化。因此，光盘印刷通常采用紫外光固化油墨（即UV油墨），经过印刷机上UV灯的照射，UV油墨可以在几秒内发生固化、干燥。而且又不阻塞网孔。所以，它是光盘丝网印刷的首选油墨。UV油墨由色料、预聚物、交联剂、光引发剂、助剂等组成。这种油墨把感光性单体、光聚合引发剂、颜料和助剂混合在一起，使感光性树脂按照光聚合原理形成油墨皮膜。

油墨的色彩调配是丝网印刷中的又一关键环节。配色就是将两种以下的颜色或是主调色以外，再加少量的色彩调配形成新的色彩组合。配色时，首先需要分辨出主色与辅色，然后根据原稿指示的色调小样调试，当颜色与原稿相比色差很小或相等时，方可批量调配。配色时根据余色互相消减的特性做微量调节，例如，当调成油墨绿色太重时，可加相应的补色红墨来校色，但要注意只能微量调节，否则会影响油墨色泽深度和亮度。

还有一点要注意的是，油墨调配时，要注意承印物是CD、DVD5还是DVD9。因为，碟片印刷时无白底，油墨印刷在CD和DVD，表面的颜色是有很大区别的。网版制作好，相关的信息在网框上，印刷所需的油墨也已经准备好了，下面就可以正式上机印刷了。