Для изготовления трафаретных печатных форм (ТПФ) трафаретную сетку натягивают на пневматических или механических установках натяжения.

Затем ее приклеивают к трафаретной раме, к которой она должна вплотную прилегать. На больших трафаретных ситах для этого используют грузы. Для небольших рам, например, для печати на дисках, проблему решить гораздо сложнее, потому что из-за небольшой величины рамы грузы трудно расположить. Если груз расположить неправильно, в середине трафаретного сита может возникнуть сильное прогибание и недостаточный контакт сетки и рамы.

Для приклеивания сетки хорошо за­рекомендовали себя два вида клея: бесцветный Kiwobond 1001 НМТ и Kiwobond 1000 НМТ, окрашенный в красный цвет. Эти два клея аб­солютно идентичны по своим свойствам. Бесцветный клей Kiwobond 1001 НМТ разработан специально для печати на CD. А при использовании клея Kiwobond 1000 НМТ проблема состояла в том, что красный пигмент был виден, особенно при печати белой подложки (после 10 тыс. отпечатков белый цвет приобре­тал розоватый оттенок).

При печати любого цвета, кроме бело­го, можно использовать клей Kiwobond 1000 НМТ или Kiwobond 2000 Color (ок­рашенный). Последняя версия интересна тем, что позволяет маркировать сита для каждой краски: голубой, зеленой, крас­ной и желтой. Клей Kiwobond 2000 Color не рекомендуется использовать для печа­ти белой подложки.

Обязательной процедурой является обезжиривание. До натянутой трафаретной сетки кто-то может случайно дотронуться руками, и в местах прикосновения эмульсия дер­жаться не будет.

Обезжиривать сетку обязательно нуж­но специальными средствами.

Средства для обезжиривания Kiwo Pregan NT 9 и Kiwo Pregan NT-Paste относятся к экологически чистым продуктам, так как из­готовлены на основе природного сырья, и после их применения отходы можно слить в канализацию.

Хотелось бы обратить ваше внимание на продукт Kiwomesh X-CEL. Это новая разработка, сделанная совместно с неко­торыми фирмами-производителями сет­ки. Помимо обезжиривания это средство одновременно подготавливает сетку для изготовления трафарета. В процессе обезжиривания вокруг нитей сетки обра­зуется тонкий слой, который способству­ет тому, чтобы эмульсия лучше держалась на сетке, снижался электростатический заряд и краска лучше протекала через сетку. И, наконец, если сетка была обра­ботана Kiwomesh X-CEL, то при повтор­ном использовании сита вы избегаете двойных изображений. Это средство можно применять при изготовлении тра­фаретов с помощью капиллярной пленки.

После того, как сетка обезжирена, на нее нужно нанести фотоэмульсионный копировальный слой. В настоящее время используются две системы нанесения: копировальный слой и капиллярная пленка. Трафарет также может быть ком­бинированным, т.е. состоящим из копи­ровального слоя, нанесенного на сетку и капиллярной пленки. Для работы на больших тиражах и повышения тиражестойкости KIWO рекомендует изготовле­ние комбинированного трафарета. Если тираж небольшой, то можно использо­вать капиллярную пленку, однако в 90­95% случаев для печати по дискам ис­пользуют прямое нанесение эмульсии.

В состав основы для построения копи­ровального слоя входят поливинилалкоголь (ПВА), смесь из ПВА и сенсибилиза­тора SBQ, смолы и дисперсия из различных искусственных материалов. Эта смесь разбавляется водой (40—70% состава эмульсии). Для того чтобы эмуль­сия работала, она должна содержать сен­сибилизатор, это может быть Diazo, SBQ- соли и смолы, восприимчивые к УФ-излучению. В состав эмульсии также входят красящие пигменты (красный/зе­леный, коричневый, синий), средства для растекания (помогают равномерно нанес­ти эмульсию на сито), пластификатор для гибкости и антивспениватель для предо­твращения образования пузырьков.

Все эмульсии подразделяются на три основные группы:

Первая группа Kiwocol — это двух­компонентные диазоэмульсии, содержащие ПВА. Перед применением в них нуж­но добавить сенсибилизатор и другие добавки.

Большинство эмульсий, которые ис­пользуют для печати на CD, относятся ко второй группе Diazo-УФ-полимер (Azocol). Эти эмульсии позволяют полу­чить высокое разрешение и качество пе­чати, а также лучшее перекрытие нитей сетки.

В третью группу входят однокомпо­нентные эмульсии — SBQ-фотополиме­ры (Polycol). Они применяются в боль­ших фотопроекционных камерах, требуют минимальное время для засве­чивания, однако для производства CD они не подходят.

У всех эмульсий различается время засвечивания. У белой сетки допуск очень маленький, у окра­шенной он увеличивается, особенно это заметно при использовании фотоэмуль­сии Diazo или Diazo-УФ-полимер. Это зна­чит, что можно слегка недосветить сетку или, наоборот, пересветить, — результат готового трафарета будет хорошим.

У фотополимера SBQ этот допуск очень маленький — всего несколько се­кунд, поэтому если недосветить или сильно пересветить сетку, могут возник­нуть проблемы с адгезией эмульсии.

Более подробно рассмотрим Diazo- УФ-полимеры, используемые для печати на CD продукта — Azocol Poly-Plus S и Azocol X-Cel — дают самое лучшее разреше­ние при полноцветной печати из всех эмульсий KIW0. Некоторые потребите­ли используют эмульсии Azocol Z1 и Azocol Z8.

После выбора фотоэмульсии ее нуж­но правильно нанести на сетку. Существу­ет два способа: с помощью автоматов для нанесения эмульсии Kiwomat или с по­мощью ручной ракель - кюветы. Ручной ракель для нанесения эмульсии называется KIWO TwinCoater и имеет два разных края: круглый и острый.

TwinCoater выпускается длиной 2 м, поэ­тому его можно разрезать на удобный размер и закрепить по краям заглушками. Для изготовления трафаретов для CD при­меняют специальные машины, например, Kiwomat CD 4 — конструкцию для авто­матического нанесения эмульсии на CD- рамы, позволяющую одновременно нано­сить эмульсию на четыре готовых сетки практически одинаковым слоем. Однако многие до сих пор пользуются ракелем.

Обычный способ нанесения эмуль­сии — «мокрым-по-мокрому». Нанесе­ние начинается со стороны печати, затем несколько слоев наносят со стороны ра­келя для того, чтобы вытеснить эмульси­онный слой на сторону печати. В результате образуется эмульсионный слой нужной толщины, который находится на стороне печати. В зависимости от того, сколько слоев нанесено со стороны ракеля, какое количество эмульсии продавлено на сторону печати,  какой высоты (или толщины) будет эмульсионный слой со стороны печати. Двукратное нанесение эмульсии со стороны печати гарантирует отсутствие пузырьков в ней.

Для того чтобы нанести слои «мокрым- по-мокрому» наши специалисты исполь­зуют ракель-кювету с закругленным кра­ем. Однако при производстве дисков часто используют кювету с острым краем для получения не очень высокого слоя эмульсии на трафарете. Сушка трафаре­та должна происходить обязательно пе­чатной стороной вниз, чтобы эмульсия осталась на стороне печати.

Наиболее оптимальный способ нане­сения эмульсии — построение трафаре­та с промежуточной сушкой. В этом слу­чае мы также наносим два слоя со стороны печати, затем от одного до че­тырех слоев — со стороны ракеля, затем сушим стороной печати вниз. После суш­ки вынимаем готовый трафарет и уже «мокрым-по-сухому» наносим нужное количество слоев, используя кювету с заостренным краем для создания ровно­го и невысокого слоя со стороны печати. В этом случае сушка производится пе­чатной стороной вверх. Нанесение пос­ле промежуточной сушки делается для того, чтобы выровнять эмульсию со сто­роны печати и избежать углублений в промежутках между нитями сетки. Имен­но поэтому сушка должна проводиться стороной печати вверх, чтобы эмульсия смогла затечь в углубления между нитя­ми сетки. Техника нанесения с промежу­точной сушкой может во многих случаях заменить использование дорогой капил­лярной пленки.

При использовании ракель-кюветы с закругленным кантом (радиус канта — 1,25 мм) можно нанести эмульсию нам­ного быстрее, заполнить ячейки эффек­тивнее, а слой эмульсии получается тол­ще. При применении кюветы с острым кантом (радиус закругления — 0,50 мм) кювета протягивает эмульсию по сетке, не заполняя ячейки трафарета. Это нуж­но для того, чтобы слой эмульсии полу­чился максимально ровным.

Несколько слов о том, какой должна быть толщина эмульсионного слоя. Если толщина слоя небольшая, нет достаточ­ного образования канала, через который краска протекает на запечатываемый материал, то она затекает под эмульсию и размазывается на нижней стороне тра­фаретной формы . В результате такой пе­чати появляется неровный край изобра­жения («зубья пилы»). В этом случае со стороны ракеля нужно нанести на два- три эмульсионных слоя больше.

Если эмульсионный слой слишком толстый, то краска не протекает пол­ностью через сетку, остается на ней и не отпечатывается на диске. В этом случае мелкие позитивные растровые точки не пропечатываются, а мелкие не­гативные растровые точки размазывают­ся. Такой отпечаток называют «кошачьи следы».

Для того чтобы абсолютно ровно построить поверхность, избежать высо­кого значения Rz (шероховатости поверхности готового трафарета) и получить хорошие отпечатки, нужно выбрать оп­тимальную толщину трафарета.

В процессе сушки трафаретной пе­чатной формы температура в сушильном шкафу должна быть не выше 40 °С (ина­че эмульсия начинает портиться), макси­мальная влажность — 45%. Для этого необходимо поддерживать хорошую циркуляцию воздуха в сушильном шка­фу, отвод влажного и приток свежего воздуха. Кроме того, важно наличие фильтра для улавливания пыли.

Копировальный слой должен быть полностью высушен. Проблема состоит в том, что Diazo при УФ-засвечивании реа­гирует с молекулами воды. В этом случае за счет блокировки не получается окон­чательного «сшивания» молекул, не об­разуется полимерная пленка и слой не закрепляется на сетке. Во время проявки под струей воды большое коли­чество эмульсии просто смоется (это бу­дет видно со стороны ракеля). Такой трафарет не позволит напечатать боль­шой тираж.

Вместо прямого нанесения эмульсии можно использовать капиллярную плен­ку. Наносить ее на форму можно несколькими способами:

Первый способ, самый простой и из­вестный — нанесение с помощью воды, когда сетка сначала обезжиривается с помощью Kiwomesh X-CEL, разворачива­ется капиллярная пленка и наносится на водяную пленку, затем на сите защитный полиэстеровый слой снимается с эмуль­сии.

При втором способе сначала распы­ляется мелкодисперсная вода, а затем наносится капиллярная плена. В этом случае трафарет еще мокрый, рамка с ка­пиллярной пленкой находится на столе, и за счет того, что на сетке есть вода, эмульсия на капиллярной пленке втяги­вается и соединяется с водой. Далее с помощью ракеля убирают лишнюю воду и кладут трафарет в сушильный шкаф. Это достаточно простой способ нанесе­ния капиллярной пленки.

Третий способ заключается в следу­ющем: берут сухое сито и помещают ка­пиллярную пленку со стороны печати. С помощью электростатического заряда пленка прикладывается и закрепляется. После этого с помощью распылителя ее смачивают. Точно так же за счет капил­лярного эффекта происходит соедине­ние капиллярной пленки с сеткой. Это очень хороший и чистый способ изготов­ления трафарета.

Итак, мы натянули трафаретную сетку на раму, прикрепили, нанесли эмульсию, высуши­ли. Теперь с помощью УФ-излучения нужно закрепить эмульсию на сетке. Ка­кую бы эмульсию мы ни взяли, процесс будет один и тот же. Спектр засветки на­ходится в пределах от 300 нм до 400 нм — это невидимое УФ-излучение. Сущест­вуют разные источники засвечивания, но выбираем металлогалогеновую лампу, так как самая большая мощность излуче­ния у нее именно в этом диапазоне. Оп­тимальный источник света для засвечи­вания — точечный: он дает минимальное светорассеивание на линзе. Есть некото­рые фирмы, которые засвечивают формы источником рассеянного света (неоно­выми лампами), например, для печати по текстилю. При печати по CD это не допус­тимо, потому что происходит большое рассеивание света и адгезия эмульсии к сетке ухудшается.

Для оптимального результата важно четко определить время засвечивания. Можно применить пошаговую засветку с помощью тестовых пленок, но это до­вольно продолжительная процедура. Са­мый оптимальный вариант — использо­вать калькулятор для засветки KIWO ExpoCheck. Он содержит фильтр, состоя­щий из участков, пропускающих разное количество света (от 10% до 100%). На этот фильтр сверху кладут позитивную пленку. Делая засветку через фильтр, сразу имеем результат десяти вариантов засвечивания — от 100%-го засвечива­ния через прозрачный участок пленки до 10%-го через темный участок. Полу­чается симуляция различного времени засветки. Использование ExpoCheck экономит огромное количество времени.

Следствием короткого времени зас­ветки будет незаконченная фотохими­ческая реакция, в результате чего не об­разуется полимерная сетка и произойдет вымывание эмульсии со стороны ракеля. Оптимальное время засветки достигает­ся в том случае, если УФ-излучение про­ходит через весь выстроенный слой эмульсии, после чего он полностью зас­вечивается, и при печати получаются резкие контуры, линии и точки.

В случае пересвечивания, эмульсия в нижней части начинает разрушаться точно так же, как при недосвечивании, в результате этого получаются неровные контуры.

В настоящее время на рынке появился еще один способ изготовления трафаре­тов — система Computer-to-Screen (CTS), которая применена в приборе KIW0 Screen Setter для производителей CD и DVD. Эта машина производит прямую зас­ветку цифровых данных на трафарете с обычной эмульсией или капиллярной пленкой с помощью УФ-излучения. Осно­ву прибора светового модулирования (DMD) составляет чип Digital Light Processing (DLP), в котором содержится 1,3 млн небольших зеркал, размер каждо­го зеркала —17 мкм. Для сравнения: раз­мер человеческого волоса — 55—60 мкм. В зависимости от рисунка, который дол­жен быть засвечен, эти небольшие зер­кальца открываются или закрываются, и таким образом происходит засвечивание.

Для засвечивания имеются машины двух моделей. При использовании KIW0 ScreenSetter 2820 CD/DVD бир на стол можно одновременно положить шесть трафаретов.

Новая модель KIW0 ScreenSetter 2820 CD/DVD Combo 6/6 отличается тем, что одновременно мож­но изготовить шесть трафаретов или положить офсетную пластину. В машине можно делать комбинированную засвет­ку: три трафарета и три офсетных плас­тины в один заход. На рис. 10 показано, от каких операций можно отказаться, ис­пользуя CTS. Черные треугольники обоз­начают операции, которые нужно проде­лать при традиционном способе изготовлении трафарета; оранжевые по­казывают операции, которые выполня­ют, используя технологию CTS. Система легко устанавливается и проста в обра­щении. Надо сказать, что машины очень дорогие, но за счет экономии времени и материалов они окупаются достаточно быстро. Уверен, что за системой CTS бу­дущее, так как пленки становятся все бо­лее дорогими, от их применения, скорее всего, откажутся в ближайшее время.

После засвечивания трафарет нужно проявить. Проявление трафарета проис­ходит вручную очень аккуратно: сначала со стороны ракеля, под небольшим дав­лением воды, чтобы сделать копировальный слой более мягким, затем берется душ с интенсивной подачей воды или ис­пользуется насадка KIWO Profiwash. Ко­пировальный слой вымывают и проявля­ют до тех пор, пока не станет видно каждую линию и точку. Промывание нужно делать обязательно со стороны печати, потому что со стороны ракеля можно продавить эмульсию на сторону печати, в результате чего эмульсия мо­жет вымыть сторону печати.

Измерение и контроль трафаретных печатных форм очень важны при печати оптических дисков. Для того чтобы из­мерить толщину эмульсионного слоя, требуется измерить расстояние от сетки до края этого слоя. Для печати УФ-крас- ками толщина эмульсионного слоя над сеткой должна составлять 3—5 мкм. Для получения такого слоя нужно использо­вать капиллярные пленки толщиной 15—18 мкм, потому что более чем две трети ее эмульсионного закрепляется на сетке. Оставшаяся треть, т.е. 3—5 мкм, остается на поверхности сетки и форми­рует необходимый для печати слой.

Важно знать значение Rz, а также нас­колько ровным получился слой со стороны печати. Чем более ровным будет эмульси­онный слой, тем более ровные четкие края у точек и линий можно пропечатать. Суще­ствует специальный прибор для измере­ния шероховатости — алмазная игла, ко­торая считывает эти неровности со стороны печати и оценивает качество по­верхности трафарета. Чем ниже значение Rz, тем более ровная поверхность и тем лучше качество печати. Такого результата можно достичь в результате заключитель­ного нанесения эмульсии после промежу­точной сушки с помощью ракель-кюветы с заостренным краем, заполняя неровности со стороны печати. Нужно получить то, что называется каналом для протекания крас­ки и, соответственно, абсолютно гладкую поверхность со стороны печати. При высо­кой шероховатости краска затекает в уг­лубления, и четкого края линии и четкой точки не получается.

Непосредственно после печати нужно удалить краску с формы, потому что она быстро воспринимает УФ-излучение и засыхает на трафарете. Можно также удалить и эмульсионный слой, хотя при печати CD этим практически не пользуются. Но если вы решили ис­пользовать сетку повторно, эмульсия должна быть снята. Важно сразу после того, как прошла печать, убрать трафа­рет в темное помещение. Для удаления нанесенной эмульсии вручную нужно сделать нес­колько операций:

• смочить трафарет с обеих сторон и на­нести средство для удаления эмульсии;
  

• специальной щеткой нанести сред­ство для удаления копировального слоя с обеих сторон трафарета и ос­тавить на некоторое время для воз­действия на эмульсию;
  

• удалить растворенный слой с по­мощью ручного душа;
• обработать с помощью водяного пистолета под высоким давлением.

При механических повреждениях сетки, потере степени натяжения, зат­вердевании двухкомпонентных кра­сок не имеет смысла регенерировать сетку — ее просто выбрасывают. После удаления эмульсии существует опасность возникновения двойных изображений при печати из-за остат­ков краски, Diazo, фотоэмульсии или из-за механических повреждений. Удалить их практически невозможно и возникает вопрос, а нужно ли де­лать регенерацию с использованием большого количества агрессивной хи­мии. Скорее всего, это нецелесооб­разно, вредно для людей и окружаю­щей среды.

Восстановить сетку, на которой остались изображения, возможно. При наличии остатков Diazo исполь­зуют хлорсодержащие продукты, например, Pregan Antignost Extra. Если осталась краска, то применяют щелочные продукты, например, Pregan Megaclean X-Tra. Для этих целей существуют различ­ные виды щеток: № 1 — белая для обезжиривания с очень тонкой щети­ной, № 2 — голубая для смывки ос­татков краски, № 3 — зелёная для удаления слоя эмульсии, № 4 — красная с более прочной и стабиль­ной щетиной для удаления эмульсии с помощью пасты.