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光盘的网印与质量控制综述

2021年07月23日 哈尔滨机械设备网

光盘的网印与质量控制综述

随着计算机技术的迅速发展,各种软件不断出现,尤其是文化教育、文化娱乐、电视、电影及各种出版的光盘生产量日益巨增,网版印刷显得越来越重要(根据日本丝网印刷技术协会情报杂志的报道,近几年来日本光盘的生产量已达70亿张)。光盘上公司标志(图像、文字)的印刷90%采用的是网版印刷方式,胶印占5%,柔印及其他印刷方式占5%。因此,可以说国内外光盘的大量生产为网版印刷开拓了一个新的应用领域。在光盘上用网版印刷制作高分辨率的网目调图像已成为印刷业务的一部分。为什么网版印刷在光盘印刷中能占这么大的比例?因为网印设备投资少、成本低、制版方便,适合光盘多品种印刷的特点,并且可以达到图像清晰、颜色鲜艳的效果。

根据研究,网版印刷共有101个变量与最终的印刷结果相关。下面就制版、印刷机调节、油墨这三个工艺要素进行讨论。

一、制版

在制版过程中,最主要的变量应该是网框、网版张力、丝网和模版。在光盘印刷中,网框应该坚固稳定,大多数光盘装潢厂都使用铝网框,用绷网、胶粘的方法制成网版,只有少数的厂家使用可重复绷网的网框。为保证印刷品的一致性,同一活件应使用同一类网框。

网版的张力应保持稳定一致,张力值通常为22~26 N/ cm。张力是一个很重要的因素,因为它能改善网印版的回弹距离,进而保证精细印刷品具有很高的分辨率和边缘清晰度。

网框宜采用260 mm × 300 mm或320 mm × 320 mm 的铝框。通常情况下,丝网选择250、300、310、400、460目高张力丝网,感光胶多使用新一代非重氮SBQ 单液型感光胶或非重氮SBQ直接或间接感光膜片制版,感光度高于重氮感光胶3~5倍,曝光时间为重氮的1/5左右,制版质量好,解像力高,膜面平滑,线条清晰,也可进行光盘超精细图像印刷。

对于一个特定的活件,制作的网版必须具有相同的张力水平。对于所有的活件都应该采用标准的张力水平,这不仅能够有利于不同类型活件之间的快速转换,而且也能减少和消除印刷品的不一致性。丝网的选择和模版的制备,是用来满足不同印刷要求的变量,可以根据油墨生产厂家提供的油墨理论附着量来选择标准类型的丝网,也可以通过生产试验根据实际效果选用。对于模版,光盘印刷者一般使用液体感光乳剂,偶尔也使用毛细感光膜片。选择模版系统,可以根据所要求的耐印力、使用方便程度以及与所用油墨的相容性等要素来考虑。

一旦选好了标准的丝网类型和采用的涂胶技术,就要印刷出既有实地又有精细网目调图像的印刷品。如果选定了一种直接液体感光乳剂来制备模版,就可以确定所有模版采用的标准涂胶程序。比如在网版的两面湿压湿各涂两次。不管印刷的图像类型如何,如果所制备的模版都采用这种涂胶方法,那么,则应该考虑改变丝网这一变量。例如,你可选择355目、丝径为34 μ m 的丝网来印刷实地色块,而改用390 目、丝径为34 μ m 的丝网来印刷精细的图像。355目的丝网,由于其开孔较大,漏印的墨量较多,比较适合印刷较大面积的实地。390目的丝网,其开孔较小,适合印阶调网点。因此,只变化丝网目数,就能够生产出两种不同的网印版,满足印刷活件的需要。

另一种办法是变化网丝直径,使目数保持不变。例如,你可以使用390 目、丝径为31 μ m 的丝网,印刷整个表面为实地的印刷品;用390 目、丝径为34 μ m的丝网印刷阶调网点。因为目数相同,丝径较小的丝网比较适合实地印刷,而丝径较大的丝网比较适合印刷精细的图像。也可以从另一个角度来解决这一问题,对于所有网印版,丝网目数和丝径可保持不变,只变化涂胶技术。例如,可采用两种不同的涂胶技术,即丝网版的两面湿压湿各涂两次感光胶或湿压干每面各涂两次,使之得到两种不同厚度的模版。其原理是,模版层愈厚,印刷时附着的油墨就愈多,因此,模版层较厚的丝网印版比较适于实地印刷,而模版层较薄的网印版更适合印刷网目调印刷品。

通过控制制版中的变量,印刷中出现的印品质量不一致问题就会大大减少,而且能够从实地印刷很快地转换到精细印刷。关于丝网参数和涂胶技术,上述的举例不一定适合每个印刷品的操作,但必须通过试验来决定最适合你应用的丝网目数、丝径和感光乳剂的类型。

二、印刷机调试

网印光盘的种类主要有:8 cm CD,外径为76 cm 以下,内径为46.5 mm 以上;12 cm CD,外径为116 mm 以下,内径为46 mm 以上。印刷光盘使用的网印机有日本文化精工制造和国外A U T O R L L L 、K A M M A N 制造的五色圆盘式网印机等,都是全自动密封印刷光盘。

在印刷机上需要控制的变量是覆墨板、网印版与承印材料之间的距离以及刮墨板。覆墨板影响到印刷的油墨量,如果所使用的印刷机没有一个固定的覆墨角度(多数有),应该确定一个所有活件使用的标准角度。此外,还应该调节覆墨板,使之靠近丝网版,需要再做一次试验,直到调整至适合所有应用的高度上。覆墨行程应该很平稳,在整个网印版上覆上一层薄薄的墨层,使得整个印刷品上附着的油墨量均匀一致。

光盘印刷工通常将网印版与承印材料表面之间的距离调节成1 或2 个光盘的厚度(约1~4 mm)。通常,应该根据实际情况进行试验,才能在这个范围内发现最适合的最佳距离,如果一旦确定了最理想的网距,就应该保持不变。

有人曾试图用增加网距来补偿网版较低的张力,这一点是极不应该提倡的。因为如果网距过大,当网印版在刮墨板较大的压力下与承印材料接触时将进一步被拉伸,其结果将导致印刷品套印不准和网印版使用寿命缩短。要满足整面实地印刷与高清晰度印刷两者的要求,刮墨板是印刷机上的一个可变因素。可以通过改变刮墨板的一些变量,如硬度、角度、压力和刃口形状等来控制油墨的附着量。在这些变量中,刮墨压力和角度应该保持不变,这样才能保证不同类型的活件之间有效地转换。为了使这些变量更易于标准化,市场上的多数印刷机都提供一个固定的调节角度和测定刮板压力的压力计。

刮墨板的刃口形状和硬度是用来补偿不同的印刷要求的主要变量。一般来说,用带平直刃口的刮墨板能确保印刷品墨色均匀稳定。刃口较钝或不平的刮墨板在印刷过程中可造成色彩偏移,有时在印刷品上会出现划痕。

使用不同刃口和硬度的刮墨板,可以有效地控制油墨的附着量。例如,一个80肖氏硬度的刮墨板可能适合印刷实地图像,但漏印的墨量过多,不能印刷高分辨率的网目调图像。如果其他变量保持不变,改用90肖氏硬度的刮墨板可能是一种快速的解决办法。通常情况下印刷光盘的刮板角度为90°。

另一种选择是根据要印刷的活件类型变化刮墨板刃口形状。当印刷实地图像时,可使用刃口倒圆的刮墨板,因为这种刃口的刮墨板印刷的油墨层较厚,带锋锐刃口的刮墨板更适合阶调印刷。最好的办法是组合选用,即使用较软的、圆刃口的刮墨板印刷实地,用较硬的、刃口锋锐的刮墨板印精细印刷品。

三、油墨

印刷光盘的油墨可达80 多色。由于UV 油墨有固化速度快、遮盖力强、附着性好、无溶剂、无污染等特点,与传统的溶剂型油墨相比有无法比拟的优点。日本网印光盘都采用UV 油墨,使用UV 油墨网印光盘,其墨层都在20 μ m 以上。

日本的一家油墨研究所,最近研制出系列UV油墨,该油墨具有使用方便、立体感强、图案清晰的优点,并且成本低、质量好。如光盘UV 油墨的最大的特点是油墨的透明度好,适合精细图案的网版印刷。

最近,引人注目的是开发了供DVD盘印刷用的UV 油墨。DVD 盘比起CD 盘精度要求更高。UV 硬化树脂一般都具有固体收缩性。CD 盘印刷用UV 油墨一旦印到DVD 上,固化收缩较大,无法限制其在规定范围内的变形。所以,DVD 用油墨是用UV 固化聚合物和单体组合在一起,再添加特殊的填充剂制成,达到了低固化收缩的要求。

三原色油墨主要用来印刷网目调图像,它比实地油墨黏度高,有助于印出清晰、高分辨率的图像。实地油墨黏度低,流动性和遮盖性好,适合印刷大面积的实地。当一个活件要求既印刷网点又印刷实地的时候,使用三原色油墨,其不透明度是没有问题的,可以将油墨加以稀释,提高其流动性。

四、光盘网印的主要质量问题

目前,光盘印刷80% 都要求采用四色加网印刷,并且要求不产生龟纹,这对光盘网印提出了新的课题。半色调四色光盘网印的关键问题是如何克服龟纹问题。对光盘这种聚碳酸酯作为承印材料的四色加网印刷,如果其网点角度、丝网角度和绷网角度的配比不好,往往会形成龟纹。对此,日本村上株式会社技术开发部进行了研究和实践,他们认为制作光盘选择原稿的质量一定要好,分色制作阳图片可采用桌面排版系统,通过网点发生器装置自由选择网点尺寸、网点形状和大小,加网的网屏线数可采用80~133线,加网的网屏线数与丝网目数的比例应为1∶3.5,加网屏线数为100 线即可选择350 目的丝网。不仅如此,还要考虑到丝网的角度与网点的角度必须得当,匹配合理才能解决龟纹的问题。

转载自:丝网印刷

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