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网版印刷在各种行业上的应用

资料来源:《印刷人》189期 作者:陈政雄 更新日期:2009-07-03

网版印刷

很多人把网版印刷称“丝网印刷”,也许是为Silk Screen Printing字源有关,但丝网两字有被误导为印刷丝绢、绸缎专用手段,其实在早期把网版印刷用於纺织品的印刷,而网版使用的网布是以天然丝绢的布匹来做材料,也都是英文SILK字有关,进而承袭丝网印刷的用词。依学理上,网版印刷应该称为“孔版印刷”,因为印墨是透过印版镂空处,把印纹分布区域做区分,我们可以说喷漆工人把公司名称、车号喷在车体上,绝对不能称为网版印刷,却可以称为『孔版印刷』,因为有孔的印版主宰了喷漆的分布,所以道路线条、文字的喷列往往也利用孔版工具、而不是网版工具去工作的。
而回溯到最早使用孔版期间,可能是在西汉丝帛上的印刷纹路,有的是金、银纹饰,也有染色纹饰,当时也有用凸版的丝路模子,在一种印模规制下,把凸版纹路印模沾捺染墨逐一的印在布匹上,另外也有使用镂空的印模,以孔版方式将印染物逐一印在布匹上,形成布匹的捺染工程,这或许是网版印刷最早出现的年代。在一百年前网版印刷也曾脱离工艺的使用,尤其是用在纺织品捺染印刷工艺,到纸张的小量传播印刷。今天则用数位制版的DI机上制版科技,把制版机、印刷机两者合而为一,成为低成本高效率的快速小量印刷方式,如Riso理想工业、Duplo立普乐的“数位快印机”,采用的是一个辊筒式网布,在辊筒内装有供墨及压挤油墨向外面包覆的腊纸印版刮刀组。版材的蜡纸是一种用日本和纸(绵纸)涂上蜡防油墨透印的“蜡纸”,做为快印机版材包覆于辊筒网布之外,而数十年来蜡纸都是使用在手工钢针笔、在越刀面钢版上刻字,使防油墨透印的蜡纸面穿破产生透印油-墨的孔版印版,所以在三十多年或更早的学校、官署,很多复制印刷文件、资料、说明书册,也都使用刻钢板的『誊写版』印刷方式印制,这种孔版也是网版印刷方式之一,到平版印刷的手工或照相打字印刷盛行之下,才逐渐淡出东方的文件印刷行业(西方似乎没有蜡纸印刷,连开矿小镇也用铅字排版印刚生产) ,而日本理想工业已把数位快印机做到非常极致范围,不只使用600x600dpi解析的热灼成像头,在蜡纸印版上,形成孔版所必须的穿透印版印纹部份工作,在多数的黑白印件上十分可行,但影像及版调阶调不足,只能做到单色及另加一个套色单元,对於有自身制版能力、又有网路连接能力,只要小小一个影印机尺寸的占地,便可以每小时有7,200-10,800张A3印刷能力,就足以把快速平印机市场抢走90%,只剩有限的高要求市场。在补习班、学校、入闱考试的试卷印刷,提供非常方便数位孔版印刷方式,而且成本低廉,数十份的印件版费的花费也极有限。这种数位列印机提供孔版(网版)极有利的印刷空间,但到彩色印刷时,理想工业也不得不走向以喷墨方式彩色列印的HC5500系列,这是快印机在解析力瓶颈和套印精确性方面的不足所致。
网版印刷在有版印刷方式中,俱有最大可印尺寸,像Luscher的制版机可达3.5×9米的巨大尺寸,被印的印墨可说只要是流体膏状物大都可以印刷,从很粗糙的捺染印刷之防印浆糊,到很昂贵的奈米颜料、金银、萤光、珠光墨,也可能更贵到奈米银膏、金膏和稀有金属铯等的印刷。今天要说网版能印什么稀奇古怪的印件,一点儿不稀奇也不是新闻。在很多印刷机和列印设备的机器印刷尺寸加大,往往意味著印刷辊筒直径加大後,辊筒重量呈现几何级数增加,也就是直径两倍的辊筒其重量是4倍、直径3倍时辊筒重量是9倍增加,而在网版不论是平台式或辊筒式印刷,没有这一方面重量变因,最令大家想不到的,如果一顶六米x六米的帐蓬要印一个50公分的编号或标记,那么只有网版印刷最方便,直接把印版放在须印刷的帆布位置上,用刮刀将印版背面印墨刮擦,使油墨透过版面上网布及版面防印膜的孔隙,达到被印帆布上,根本不必因为被印体尺寸大,要去准备大尺寸印刷机。对印刷材质厚、薄、硬、软、曲面、凹凸表面,网版适应力极强,很多时候网版印刷是用於视觉的色彩印刷·但越来越多网版印刷是用於上光、沽光涂料的上光印刷加工,像很多印刷品先以雾面塑胶做雾面上光,再用UV亮光涂料,印刷在须要亮光的加工部份,形成有亮光及需要对比的画面,这是网版在上光加工手段之一。

1、网版在纸张印刷方面

在中尺寸、小尺寸纸张及一般文化、商业及包装印刷方面,可说是无法和平印、柔印竞争,但在巨大尺寸的海报印刷上,就占了制版上的优势,像公车用海报以放大网片的直接投影制版,或用底片投影晒版制版也很合宜,就算3.5×9米这样巨大直接喷墨再感光制版,甚至於使用UV的LED光源在网布上做感光膜的曝光制版方式,都可以印刷在纸张媒材上,所以大尺寸2米以上到巨大尺寸,网印的优势很难由其他有版方式取代,但现在却也遇到喷墨列印的挑战,在50份、100份少量列印,喷墨成本低、时效快,而小於2米的海报,目前巨型张叶平版印刷机也来取代这个市场,在欧洲已有网版海报印刷厂,引进KBAR-205做少量到大量海报印刷,一次四色连线UV固化的网版海报印刷叽,逐步被取代。
至於网版印刷在中、小尺寸海报或特殊油墨的印刷上,如萤光墨、金葱的金属印墨、高闪亮珠光墨、使用胶囊包覆的香料油墨、温感油墨、双液胶囊油墨等,因构成的材料颗粒较大,而且有些在印刷压力较大之下,这些胶囊会破裂而失去效用,或阻塞到凹版及Anilox Roller孔穴,只有网版印刷可容许粗大粒子的印墨在少许压力下通过,这也是网版印刷的专长。有些壁纸的印刷,可以使用辊筒式网版,做无接缝长卷印刷印出较厚重墨色,在壁纸表面印刷增厚材料可以使壁纸较有立体感,甚至於印刷发泡的材料,在後面加温下产生极大立体纹路来。很多纸张印刷品要加印刮刮乐,其覆盖可刮除的银色墨层,也是以附加在柔印机上的辊筒式网版印刷最合适,一次就有足够覆盖厚度及浓度以防止看穿底下密码。

2、塑胶类的表面装祯印刷

以前大多使用溶剂型油墨在网版及移印方式生产,移印是以小面积或表面变化曲折度大的媒材为主,而网版印刷对於平面或略有曲面的表面皆可胜任,像塑胶瓶罐、塑胶桶也可以用印刷面和网版同步移动旋转方式来印刷。现在因环保因素,已经改用UV固化的油墨,可以大幅降低溶剂对环保的冲击。目前有些IMD模内装璜的印刷,如果要较厚重墨色可以用网版印刷,再移入塑胶射出机的铸模内,一次射出连标示物一起呈现这有利于回收。信用磁卡、IC卡、RFID卡等使用的塑胶卡,可以使用网版印刷,至少一些上光或签名处,白色打底及上面防刮除纹路,一定是要用网版印刷。压克力看板的文字、彩图、广告灯箱片、招牌、站立POP广告,有些是压克力板、塑胶板、珍珠板、笔杆,只要表面处理好都可用UV网印方式生产。车辆、工具机的仪表板也可使用多色、多层次,甚至於夜光的网版方式印刷,为了加重墨色可以用两面印刷来显示色彩厚重及遮光率。有些塑胶商标也采用柔印及网印混合印刷方式,以表现网印色彩上的优势。

3、大型板材的网版印刷

这些材料有金属板材,供直接印刷装璜,也可以是印刷防腐蚀的油墨,做金属板腐刻纹路再上色,UV油墨也逐渐广泛使用在金属板、大理石板材,至於木板的印刷,若直接印在木材表面很容易吸收附著,若为处理裱膜上光,则以UV及溶剂墨印刷为主。如果未釉化磁砖,则可用磁砖直接网印或转写印刷的方式。目前世界上的玻璃印刷增加很多,主要是增加很多功能性如除雾的热线印刷、防眩的窗户及车窗玻璃框边的渐层网点,而这些厚实的黑色网印油墨膜,主要在防止玻璃下的按著胶,在长年受户外紫外线的分解作用,有了印刷遮光墨脓,可保一、二十年的接著胶寿命。更进一步使用在光电玻璃上的机能印刷也很多,但玻璃面的清洁及附著处理很重要。
在小尺寸的金属板铭牌标示,有很多用网版印刷印成,到成品安装前再加入像电压、耗电瓦数及制造日期、批号等等印记也是有可能的。手工艺品上的木板、皮革或其他装饰、文字,使用网印也是十分可行的方法。而礼品工业产品像球拍、球杆上的厂牌及商品名,也有很多使用网印直接印刷。至于其他装饰的网印,像食品、巧克力上的厂牌、可用食品材料、食用色素都可使用网版印刷,减免人工手绘方式完成的方式。

4、转写纸、热升华材料的网版印刷

由於某些材料表面不宜直接用网版或栘印方式印刷,像一个碗的外围环状印纹及碗内凹陷半球状的装饰,若使用转印纸做浸湿移动式的转写定位,再窑烧会更容易。运动器材在平面的部分由厂方直接网印,而有弧型、圆柱型表面,就不宜用直接印刷,则采用转写手段就非常容易。今天也有人把转写纸用在身体上做纹身贴纸,以加压式的黏著转印或热升华转印,在需要用的时候才将印刷完成的转印纸加热,使颜料升华转移到被印材料上,如此可保持产品良好印纹以及纹路上的可变弹性,因若直接印刷成为固定就无法改变,有凹凸表面墨色无法均匀。转写纸印刷的转写纸面有可以浸水的离型层,在泡水之後可以把印墨层加上透明胶层分离,形成可以自由移动的薄薄转写膜。其他如自行车柱、摩托车油箱、工具箱,或其他各种机器、车辆的装饰也可以经由转写手段来完成装饰。像陶瓷印刷有多色彩釉色,有的昂贵如纯金,也有在陶瓷上要窑烧的变色,这个色彩再现有很多变因存在,尤其釉化烧结温度的高低极有关系,对於色彩的再现会产生极大变化,所以只有对於发色的色料及窑烧温度能掌控的专门人,才能做好这种色彩再现工作。

5、纺织品的网版印刷

这是一种由来已久而且被广泛应用的印刷手段,有些是直接印刷色素、染料,但也有是印刷防染的糊料或其他防染材料。但另外有一些只有表面附著的网印油墨,像T恤、或旅行袋、工具袋上的印纹,它并没有染色到纤维里。像京都的丝绸染坊多数用手工绘制的,而素色的染布也不用网印,只有花纹的布匹才可能使用印刷。意大利米兰的时尚女装很多布匹、领带料使用印染方式,那么使用的网版以平张网版或筒式网版印刷都有。布匹的长卷若用辊筒式网版印刷机,做无接缝印刷是很合理的,但是这种宽幅1米到2米多的筒式网版印版,不只制版不容易,而且光是一个镂有细致网孔的版材是十分的昂贵,绝对不是小量印刷所能承担的价位,因此只有大批生产,才能上七、八色辊筒式网印机生产,而使用平台网版式的纺织品印刷,也可以在整匹的布匹上,做有接缝连续印刷,一般是有一个黏附布匹长条的斜式工作台,如果每一次印幅在60公分的版框印刷十次的话,印刷斜式工作台一定在6公尺以上,而且版框每次须靠底下及左边或右边的定位卡榫,一次一模一色,印完十次,再换版、换色印刷,到最後所有印版色彩完成,再精确移动布匹至待印处黏贴好,再做下一次6公尺印刷,做为小批量长尺布匹可以用此方式印刷。大量的T恤印刷可用圆盘式印刷单元排列,一次六到十二色不等,底下套T恤座可精确旋转移动,逐色一个角度印刷,到最後可以印出所有色彩再除下已完成T恤衫。小量可用热转印,现在也有不少直接喷墨方式。纺织品可使用凹版、网版的辊筒直接印刷,宽幅有的可达2.4米,产能十分惊人,而且纺织的捺染颜料价格很高,必须在印刷後有耐光、耐洗及耐候性良好条件。辊筒式大尺寸网布以金属穿孔制成,但这种金属网版是双面锥状网孔相连,在印刷上有防逆流回来的效果,而这些精细穿网孔的吻合科技,使得这些辊筒网布既脆弱又昂贵,而印刷机、印刷成本也水涨船高。许多布料、帆布、服饰有关行业,有小片、大片布料,也可以利用网版方式印刷,但他们成为如运动器材、人偶娃娃、箱包行业等等生产线上的一个生产工艺,和印刷业只有在材料供应上有关,但在生意上几乎没有来往。

6、电子工业印刷

由四十多年前印刷电路板开始进入,可以说印刷技术造就如印刷电路板这个行业,而到今天一些没有进入电子行业的印刷同业,如能利用网版、柔版、喷墨等科技,又可以印刷导电油墨,将形成新的一批参与电子产业印刷同业。PCB印刷电路板产业,最早的防腐蚀感光膜形成科技、铜导线外的铜箔腐蚀技术,都是沿用印刷的凸版、凹版制版技术,而後来使用感光方式的印刷抗腐蚀膜的工艺,改为网版来印刷抗腐蚀油墨,形成网版印刷一路扩展到印刷电路板生产技术,今天不只是单层厚重的PCB印刷电路板,如手机、数位相机,必须在机体内的有限空间,放下多层可曲绕的软性电路板,而这一种技术的再延伸可以利用非腐蚀型生产,以印刷技法做印刷导电材料,以如银、铝、碳等等材料产生电路及其他作用,未来可用於制造成简单半导体、记忆体、电阻、电容的印刷式电子通讯器材,成为一种可以随手取得价廉消费性电子产品。例如到他国租用一只可接收、可拨打手机,用完後不用还退钱,也自然不用押金,丢掉就可以了!光电太阳能的非结晶矽电池、薄膜回路、薄膜电池,在IC混合回路印刷,形成微小电路及半导体、电容、电阻,必须很精准的把厚度、线宽印在IC片上。像鸿海的子公司富士康,用网版印刷在两面胶片上的薄膜按键开关,其导电线、按键两面碳接触点,以及两面接触点分离的空间隔层,加上必要的按键面上色彩、标示,都是全部使用网版制程来完成,光是富士康一年就有几十亿元的印制产出。

7、通讯器材的网版印刷

除了上面电路板及面板上装饰之外,手机外面的彩色、个性化纹饰,也往往依赖网版印刷再转写或IMD模内射出装璜完成的。而最夯的RFID卡,也算是通讯的产品,利用射频来引起卡内天线回路接收讯号及能量,再打开IC晶片上的资讯,利用网版印刷导电天线射出讯号,以完成资料撷取辨识动作,相信类似RFID卡的机能性物件,会越来越有多元的通讯发展。

8、光电产品的网版印刷

用在小型手机屏幕,有的使用柔印技术,而中、大尺寸液晶面板的生产TFT的光开关、光栅的格纹则使用精细网版印刷,包括将来不用TFT的OLED、PLED的生产,都要使用网版来生产及分布隔栅和彩色滤镜,但目前有越来越多滤镜组被喷墨工艺所取代,包括做成导电线路及隔离栅纹。CD及DVD片的印刷,有的全用网印,也有网印并无水平印生产的。

回网版应用在电子、光电、通讯或其 他工业

在电子、光电、通讯或其他工业都是利用它来分布材料或不同功能性的阻碍物等等,一直在制程上有所变化,假如有一天使用E Paper电子纸、E Ink电子墨,用网版印刷做材料的分布也极为自然的事,因为网孔大、压力小的印刷原理,比较不会把纤细的胶囊压挤破裂掉。某些发泡性材料、磁性材料、导电印墨,网版仍然有使用上的方便性,主要做材料的分布,自然是有可能再深入发展机遇。
不可讳言,网版印刷在色彩印刷上、在彩色滤镜上的流布功能,正逐步被喷墨工艺取代,尤其大海报、少量的印刷为然,但网版印刷如苹果电脑i phone电话机流行下,光是印刷屏幕用的网版印刷机,一次一百部、一百部的订货,可见某些产业在网印机上的倚重程度。而印刷精度常常要在2u~5u之间,不只印刷机精度要高、网布的张力及精度,同样也要求很高,加上印刷加工因应不同电子、电路、通讯上的需求符合才能有较大用途。

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