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(fā)展起來不同于磁性載體的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì),用聚焦的氫離子激光束處理記錄介質(zhì)的方法存儲(chǔ)和再生信息,又稱激光光盤。光盤材質(zhì)為聚碳酸酯(PC),其沖擊韌性極好、使用溫度范圍大、尺寸穩(wěn)定性好、耐候性好、無毒性,硬度強(qiáng)、可以隨意取放。大家知道,從信息存儲(chǔ)的角度看,光盤可以看成是一種人類文明的記載庫(kù)。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(chǔ)容量卻高達(dá)600多兆字節(jié)。如果單純存放文字,一張光盤相當(dāng)于15萬張16開的紙,足以容納數(shù)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(shù)據(jù)存儲(chǔ)、電子游戲和電影。自從它的出現(xiàn),絲網(wǎng)印刷就是最早的一種用于裝飾光盤的印刷工藝。隨著市場(chǎng)上光盤的大量生產(chǎn)也為絲網(wǎng)印刷開拓了又一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。
目前,大部分絲網(wǎng)印刷光盤的公司就是復(fù)制媒體的光盤制造商。這些公司大多數(shù)還負(fù)責(zé)光盤的包裝,實(shí)現(xiàn)CD/DVD生產(chǎn)一條龍服務(wù)。
但近年來,隨著光盤技術(shù)的不斷發(fā)展,光盤產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛,對(duì)光盤盤面的裝飾質(zhì)量要求越來越高。為了迎合這一市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)保證光盤產(chǎn)品的播放功能以及更高的音、畫質(zhì)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(yīng)當(dāng)充分了解其性質(zhì),并對(duì)其材質(zhì)有個(gè)大概的認(rèn)識(shí),才能充分發(fā)揮光盤的特點(diǎn),印制加工出更多更新穎的光盤產(chǎn)品。
光盤主要分為五層,它包括基板、記錄層、反射層、保護(hù)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(gè)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(xiàn)。其尺寸一般為兩種,普通標(biāo)準(zhǔn)120型光盤尺寸:外徑120mm、內(nèi)徑15mm、厚度1.2mm;小團(tuán)圓盤80型光盤尺寸:外徑80mm、內(nèi)徑21mm、厚度1.2mm。
在光盤生產(chǎn)中,絲網(wǎng)印刷常常用來對(duì)光盤的聚碳酸酯(PC)基板進(jìn)行印制圖案而形成印刷層。該印刷層是客戶標(biāo)識(shí)、容量等相關(guān)資訊標(biāo)注的地方,也就是光盤的背面。其實(shí),它不僅可以標(biāo)明信息,還可以起到一定的保護(hù)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(tǒng)紙質(zhì)印刷有許多本質(zhì)的區(qū)別。但實(shí)際上,光盤印刷并沒有傳統(tǒng)紙質(zhì)印刷那么復(fù)雜,只要掌握好印刷中的質(zhì)量控制要點(diǎn)活動(dòng),就可以印制出令客戶滿意的產(chǎn)品。
在印刷過程中要特別注意光盤翹曲問題。因光盤的材質(zhì)為聚碳酸酯PC材料,印刷壓力調(diào)節(jié)很重要。壓力過大,就會(huì)造成PC材料變形,某些微小的變形雖然肉眼看不到,但卻會(huì)改變光盤內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)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(huì)發(fā)生錯(cuò)位變形而影響光盤質(zhì)量。再有就是所用油墨選擇不當(dāng),UV固化過程中光盤產(chǎn)生的收縮幅度過大,也會(huì)使光盤發(fā)生翹曲變形。因油墨收縮而引起的光盤質(zhì)量問題一直是備受業(yè)界人士關(guān)注的問題,因?yàn)楣獗P一旦收縮過度,不僅會(huì)影響光盤的平整度,而且會(huì)使專業(yè)設(shè)備在讀取數(shù)據(jù)時(shí)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(shí)現(xiàn)“低收縮”。而在絲網(wǎng)印刷中,由于印刷墨層比較厚,因此收縮現(xiàn)象也很嚴(yán)重。同樣,如果油墨固化時(shí)間過長(zhǎng)、油墨固化溫度過高,也會(huì)使光盤產(chǎn)生變形,甚至?xí)茐墓獗P本身的信息。
目前,光盤印刷企業(yè)基本采用傳統(tǒng)的制版方式。由于光盤印制受尺寸大小和基板材質(zhì)特性的限制,膠片的制作質(zhì)量將直接影響到光盤最終的印刷質(zhì)量。為此,印前要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)與處理。
以普通標(biāo)準(zhǔn)120型光盤尺寸為例:
1.絲網(wǎng)印刷用膠片要求是正陽(yáng)片,藥膜在上。
2.加網(wǎng)線數(shù)控制在133線/英寸以下,網(wǎng)點(diǎn)階調(diào)再現(xiàn)范圍為10~90%,文字、細(xì)線的線寬不小于50μm;以人物或風(fēng)景為主圖案以及一些有深色、淺色之分的非實(shí)地圖案,加網(wǎng)線數(shù)應(yīng)控制在80~120線/英寸。
3.印刷圖文必須在外圈直徑為117mm、內(nèi)圈直徑為20mm的范圍內(nèi)。
4.在每張膠片上均要有對(duì)位十字線,且必須在距離光盤外徑3mm處(即直徑為126mm)向外標(biāo)出,公差為0.1mm,對(duì)位線在圖案中心的上、下、左、右四個(gè)位置,對(duì)位線長(zhǎng)度為15mm、寬度為0.1mm,如圖1所示。
5.將印版版號(hào)及印刷色標(biāo)(C、M、Y、K)或編號(hào)附于膠片表面。
光盤的絲網(wǎng)印刷允許使用快干UV油墨,加快生產(chǎn)周期時(shí)間。通常情況下,光盤印刷的第一步要先對(duì)光盤進(jìn)行白色底基涂布(即使不是采用絲網(wǎng)印刷方法進(jìn)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(wǎng)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(xì)而均勻,為保
證油墨顏料顆粒順利通過網(wǎng)孔,其粒徑應(yīng)是網(wǎng)孔的1/4~1/3。
三原色油墨主要用來印刷網(wǎng)點(diǎn)色調(diào)圖像,它比實(shí)地油墨粘度高,有助于印出清晰、高分辨率的圖像。實(shí)地油墨粘度低,流動(dòng)性和遮蓋性好,使其適合印刷大面積的實(shí)地。當(dāng)一個(gè)活件要求既印刷網(wǎng)點(diǎn)又印刷實(shí)地的時(shí)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(dòng)性。如果需要使用不透明的實(shí)地油墨印刷網(wǎng)點(diǎn)色調(diào)圖像,可以向油墨中加一些增稠劑,確保油墨能夠支承精細(xì)網(wǎng)點(diǎn)。
另外,光盤印刷用油墨還應(yīng)與光盤材質(zhì)——聚碳酸酯(PC)材料有良好的黏附性。在UV固化時(shí)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(duì)光盤平整度和高清晰度的影響。
2.網(wǎng)絹與網(wǎng)目
印制光盤的網(wǎng)絹應(yīng)選用平穩(wěn)而舒展、張力要高的黃色聚酯絲網(wǎng)印刷織物。和其它絲網(wǎng)印刷一樣,對(duì)于光盤印刷,網(wǎng)版的張力應(yīng)保持穩(wěn)定一致。印刷時(shí),網(wǎng)版的張力值通常為22~26N/cm。張力是一個(gè)很重要的因素,因?yàn)樗芨纳凭W(wǎng)印版的回彈距離,進(jìn)而保證精細(xì)印刷品具有很高的分辨率和邊緣清晰度。
光盤的藝術(shù)設(shè)計(jì),可以從不同的大實(shí)地(如白底色涂層base-coat)到藝術(shù)線條,細(xì)小文字以及精細(xì)半色調(diào)60~150線/厘米變化不等。如果工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的框架和張緊度一致的話, 印制光盤成藝術(shù)品最關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)是選擇正確的網(wǎng)目。
對(duì)于印制實(shí)地色塊印品,可選擇355目、絲徑為34μm的網(wǎng)絹;而對(duì)于印刷精細(xì)的圖像來說,應(yīng)選用390目,絲徑為34μm的網(wǎng)絹。355目的絲網(wǎng),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(shí)地。390目的絲網(wǎng),其開孔較小,適合印制階調(diào)網(wǎng)點(diǎn)??梢哉f,通過變化絲網(wǎng)目數(shù),就能夠生產(chǎn)出兩種不同的網(wǎng)印版,滿足印刷活件的需要。另一種辦法是變化網(wǎng)版的絲網(wǎng)直徑,使目數(shù)保持不變。例如,選擇390目、絲徑為31μm的絲網(wǎng),可印刷整個(gè)表面為實(shí)地的印刷品;而用390目、絲徑為34μm的絲網(wǎng)可以印刷階調(diào)網(wǎng)點(diǎn)圖像。因?yàn)槟繑?shù)相同,絲徑較小的絲網(wǎng)比較適合實(shí)地印刷,而絲徑較大的絲網(wǎng)比較適合印刷精細(xì)的圖像。
3.框架
光盤印刷用絲網(wǎng)框架通常是鋼制的。有一對(duì)業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng),能夠承受絲網(wǎng)張力。由于框架尺寸較小,其規(guī)格特征通常不會(huì)影響網(wǎng)目的選擇。
4.感光制版
最佳的光盤絲印模版乳液過網(wǎng)量(EOM也稱模版涂層)應(yīng)在3~7μm,模板表面粗糙度(Rz值)應(yīng)低于5μm。絲網(wǎng)模版既可以直接感光乳劑涂布(應(yīng)選用機(jī)涂乳劑的方式確保增加絲網(wǎng)版到絲網(wǎng)版的一致性),也可以選用毛細(xì)感光膜片進(jìn)行制版。毛細(xì)感光片因其厚薄一致是光盤印刷最佳選擇,但對(duì)于長(zhǎng)版活來說最好使用直接感光涂層。
對(duì)于光盤印刷來說,模版感光涂層厚度非常重要。在絲網(wǎng)目數(shù)和絲徑保持不變的情況下,模版涂層愈厚,印刷時(shí)附著的油墨就愈多。故模版涂層較厚的絲網(wǎng)印版比較適于實(shí)地印刷,而模版層較薄的網(wǎng)印版更適合印刷網(wǎng)目調(diào)印刷品。
5.印刷設(shè)備
最初印制光盤時(shí),光盤采用內(nèi)嵌式印刷復(fù)制。如今,幾乎所有光盤印刷都屬于離線印刷,一臺(tái)印刷機(jī)可以支持多條光盤復(fù)制線。專用光盤絲網(wǎng)印刷機(jī)為一個(gè)循環(huán)工作方式(即光盤加載與卸載幾乎在相同的地方),一般設(shè)有4~6個(gè)印刷機(jī)組。每個(gè)機(jī)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(shè)備中非常關(guān)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(dǎo)致油墨脫落等質(zhì)量問題。
6.印機(jī)調(diào)整
在印刷機(jī)上需要控制的變量主要是網(wǎng)距(即網(wǎng)印版與承印材料之間的距離)及刮墨板。
網(wǎng)距:對(duì)于光盤印刷,網(wǎng)距一般調(diào)節(jié)成1或2個(gè)光盤的厚度(約1~4mm)。當(dāng)然,還應(yīng)該進(jìn)行測(cè)試,才能在這個(gè)范圍內(nèi)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(yīng)該保持不變。因?yàn)槿绻W(wǎng)距過大,刮墨板壓力加大,這時(shí)網(wǎng)版與承印材料接觸時(shí)網(wǎng)版上的網(wǎng)絹會(huì)被拉伸,導(dǎo)致印刷品套印不準(zhǔn)和網(wǎng)印版使用壽命縮短。
刮墨板:是印刷機(jī)上的一個(gè)可變因素。要滿足整面實(shí)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(bǔ)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(shí)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(wǎng)點(diǎn)色調(diào)圖像。
刮墨板的刃口形狀有鋒銳的、倒圓的等多種。當(dāng)印刷實(shí)地圖像時(shí),可選用刃口倒圓的刮墨板,因?yàn)檫@種刃口的刮墨板印刷時(shí)油墨層較厚。帶鋒銳刃口的刮墨板更適合網(wǎng)點(diǎn)色調(diào)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(wěn)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(shí)在印刷品上會(huì)出現(xiàn)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(jù)情況組合使用,比如使用較軟的、圓刃口的刮墨板印刷實(shí)地,用較硬的刃口鋒銳的刮墨板印精細(xì)印刷品。
另外,印刷過程中刮墨壓力和刮墨角度應(yīng)該保持不變,這樣才能保證不同類型的活件之間有效地轉(zhuǎn)換。
1.印刷靜電的產(chǎn)生
光盤的材質(zhì)為PC材料,在印刷過程中很容易產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。在絲網(wǎng)印刷過程中,由于刮墨板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使得網(wǎng)絹與光盤發(fā)生摩擦產(chǎn)生靜電。另外,刮墨板與光盤的相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生大量的靜電,最終引發(fā)打火現(xiàn)象,在光盤表面留下黑點(diǎn)。
2、印刷靜電對(duì)印品的質(zhì)量影響
在印刷中因?yàn)殪o電等所引起的印品質(zhì)量表現(xiàn)為:
1.絲印后起網(wǎng),網(wǎng)版圖文部分的油墨會(huì)跟著網(wǎng)版形成毛絨狀的“蛛絲”從承印物上被拉起、漂浮。而當(dāng)網(wǎng)版繼續(xù)抬高,這種“蛛絲”隨風(fēng)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(shí),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(zhǔn)對(duì)齊,使兩色墨跡之間印不上油墨。
3.網(wǎng)印中,工件粘在網(wǎng)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(wǎng)版上難以平鋪,易結(jié)塊。
6.承印物吸塵埃,網(wǎng)印后墨跡產(chǎn)生缺損、麻點(diǎn)、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(xiàn)龜紋及套印文字準(zhǔn)確的同時(shí)避免靜電生產(chǎn),首先從絲網(wǎng)自身的工藝條件來控制,在網(wǎng)版的高張力下,盡可能的降低網(wǎng)距。網(wǎng)距降低,刮板的壓力減少,刮板對(duì)網(wǎng)版的摩擦而產(chǎn)生靜電的可能性就減少。網(wǎng)版張力高達(dá)26N/cm,網(wǎng)距小到1.0mm左右。如果網(wǎng)印在這種條件下還出現(xiàn)小靜電,可以調(diào)整一下刮印速度。
其次,網(wǎng)印環(huán)境條件要相匹配,印刷環(huán)境溫度最好在23±2℃相對(duì)濕度60~70%,就能滿足油墨的印刷適性。同時(shí)合理使用油墨的溶劑。導(dǎo)電性能好的溶劑可調(diào)整油墨粘度。油墨的印刷適性好就不可能出現(xiàn)油墨本身的拉絲現(xiàn)象。
最后,應(yīng)針對(duì)具體情況和條件分析并作相應(yīng)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(duì)其表面進(jìn)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(gè)方向擦拭工件表面即可。另外,在印機(jī)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(jié)印刷車間可增加地面潑水,地面上水分蒸發(fā)過程中使印刷環(huán)境的濕度得以調(diào)節(jié)。這種方法對(duì)于那些無調(diào)濕設(shè)備,簡(jiǎn)陋的生產(chǎn)單位用的較多,它除了調(diào)濕外,同時(shí)還有防控灰塵的作用等等??傊?,避免及消除靜電產(chǎn)生就可使印刷工作在保證產(chǎn)品質(zhì)量下能方便、順利的持續(xù)下去。
絲網(wǎng)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(wǎng)印刷。絲網(wǎng)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?,F(xiàn)如今,光盤裝潢印刷的明顯趨勢(shì)是圖案中既有網(wǎng)點(diǎn)色調(diào)三原色印刷圖像,也有大實(shí)地色塊印刷圖像。也就是說,光盤上同一個(gè)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(wǎng)點(diǎn)色調(diào)圖像和實(shí)地色塊圖像的分辨率要好的前提下,既要用一塊網(wǎng)印版又要使同一種油墨同時(shí)印刷實(shí)地和網(wǎng)目調(diào)圖像,確保油墨能在實(shí)地區(qū)域流動(dòng)性好,又能在網(wǎng)點(diǎn)處固著,而且墨色均勻一致,同時(shí)還要最大限度地提高生產(chǎn)率。