噴墨印刷和被印材料

（a） （b）

圖 2-39 紅外線隱藏浮水印郵票偵測效果。（a）於可見光下的浮水印郵票設計；（b）

於紅外線光源下顯示的隱藏圖紋 資料來源：Rudolf et al. (2012)

第四節、噴墨印刷和被印材料

一、 噴墨印刷技術

印刷產業於近來一、二十年間，隨著軟硬體快速進步情況下，逐漸帶入數位化 的發展，相對在產品品質、效率與客戶服務上也逐漸重視，同時成本亦越趨低廉，

使印刷業逐漸由生產朝向服務性的發展（郝宗瑜，民 96）。噴墨印刷的起源可追溯 到 1985 年，Steve Jobs 領導的蘋果電腦（apple computer）公司推出第一臺的個人 電腦，進而由愛普生（epson）公司發展出的點矩陣印表機（dot-matrix printer）等硬 體，帶動了噴墨印刷產業的發展。

接著 Xerox 在 1990 年首先推出 DocuTech 黑白高速噴印機，更為印刷市場 帶來莫大的衝擊，至今印刷市場仍然持續在發展當中。同時由噴印技術逐漸發展，

更產生了電腦科技的重大突破，可分為 computer-to-plate 電腦直接製版，又為離線

製版（off-line plate making）、computer-to-press 印刷機上直接製版，又稱印刷機線 上直接製版（on-line plate making）、computer-to-paper 電腦直接製版，又稱數位印 刷（digital printing），而噴墨印刷屬於第三種印刷方式。 及按需噴墨方式（drop on demand inkjet printing），連續性噴墨方式即具有不間斷的 供墨系統，但幾乎都是使用水基性印墨；而按需噴墨方式則是僅在上墨的網點區域

二、 可變資料印刷

噴墨印刷技術導入印刷工業為一項突破，且帶動了一種不同於平版印刷的短版 印刷概念，也就是現有的數位印刷。在按需印刷（print-on-demand，又稱 POD）及 個人直接行銷（personalized direct marketing）逐漸發展的背景下，數位印刷要比傳 統印刷佔有優勢，不但具有可印刷少量產品、即時印刷、即時資料更新、印刷前彩 時間成本（Frey & Barzelay, 2008）。因此，可變資料的資料庫運用與管理，是非常 重要的。可變資料的印刷解決方案對於業務與整個市場的營銷上而言是息息相關的，

因此從印刷製程一直到交付成品中，例如資料庫運用、需求分析技巧、資料處理技

圖 2-41 2008 至 2018 年預期印刷市佔率發展 資料來源：Pira (2013)

數位印刷機制亦可提高服務品質，其可以進行可變資料印刷的技術優勢，可服 務於需求品質不斷提高的消費者，以及活躍於對於短版印刷需求增加的市場，比如 品牌持有者可利用個性化的包裝來吸引客戶或潛在客源，藉此在平版印刷競爭中將 擁有更大的優勢。根據 Smithers Pira 公司的研究顯示，印刷量的持續下降以及數位 印刷技術持續改善將是導致廠商改選擇數位印刷的關鍵因素。

四、 UV 噴墨印刷

基於無版印刷發展的數位印刷，不但大幅降低了傳統印刷繁複的製版過程，更 降低印刷製版所需耗費的成本，並且因不具有水墨平衡的平版製版過程，因此符合 綠色環保製程要素。其中，又以噴墨印刷最為廣泛運用。隨著臺灣印刷技術的發展，

現今逐漸開始運用紫外線（UV）固化油墨進行噴墨印刷技術，其特色是以紫外線光 源快速固化（curing）乾燥油墨的技術。主要是運用特殊的紫外線印刷油墨，油墨中

含有特殊的分子，又稱為單體，在紫外線光源的照射下，其單體經光聚合作用會瞬 間凝固（彭聖墻，民97）。如圖 2-42 所示，在紫外線單一光源照射中，聚合性物 質與感光性單體吸收一定波長的光源，便會固化成膜狀，如此的特性可以廣泛運用 在各種被印材上。

圖 2-42 UV 印刷固化過程示意圖 資料來源：彭聖墻，民 97

UV 印刷技術因其能夠大幅改良噴印品質，因此在市場應用廣泛，尤以其經光 學固化過程可應用多種被印材上，因此在工業印刷以及包裝印刷上使用相當廣泛（張 世錩與蔡致邠，民 100）。同時又因為現在逐漸成熟的 LED-UV 光源技術，壽命 長且製程上可以節省電能消耗，大幅減少二氧化碳的排放量，亦無臭氧以及重金屬 汙染的產生，因此配合國內的 LED 產業發展，可與現代環保潮流銜接上。

紫外線油墨主要構成由光起始劑（photo initiator）、丙烯酸酯類單體（acrylate monomer）、丙烯酸酯類樹脂（acrylate oligomer）、顏料（pigment）及助劑（additive）

等，其中主要經紫外光硬化系統的成份為光起始劑，能於 UV 光源照射後產生分裂 成自由基，再經由鏈聚合反應產生聚合（陳進龍，民 98）。不同的光起始劑是根據 油墨配方需求而有不同的選擇性。

噴墨印刷自身彈性極大，除了噴於紙張上，亦可應用於透明材質甚至織品上，

但仍然有可能有細微的網點擴大、滲色或羽化的效果。相對的，UV 噴墨印刷以非 接觸方式應用於廣泛的基材上，可應用於吸收性或非吸收性、硬式或軟式等各種被 印材之上（歐韋廷與王希俊，民 101），在臺灣也廣泛運用在室內展示、裝潢或室 內建材、傢俱等客製化的印刷，因其瞬間固化的特點，無須擔心對被印物表面有滲 化或是網點擴大的效果。

UV 印刷快速固化特性，不但廣泛運用於各種被印材料，亦有不同的應用。江 瑞璋等人曾於 2012 年以 UV 印刷效果進行雙視書盲人點字系統的製作，即是利用 光聚合作用後印紋突起的效果，經由UV印刷的墨量控制與光源的特性調整，產生視 障同胞可觸摸到的印刷圖紋（江瑞璋、張世錩、李祥棟與魏嘉萍，民 101）。這樣 的設計優於傳統上將電子打字機以膠片敲擊出凸字，貼於紙張上以供視障同胞觸摸 的製作流程，圖形更需經感熱紙將輪廓產生圖紋的凹凸效果，流程繁複。現在經由 有凸出效果的UV印墨，可以直接經由噴墨印刷機的噴印與固化並行效果，產生突起 感覺，有效達成盲人點字書的效果（如圖 2-43）。

（a） （b）

圖 2-43 以 UV 噴墨印刷達成的雙視書點字效果；（a）英文字與點字同時存在的雙 視效果；（b）黑邊輪廓凸起之影像，視障者可觸碰感受圖樣的輪廓

資料來源：江瑞璋等人，民 101

五、 塑膠被印材

圖 2-44 聚對苯二甲酸乙二脂（PET）之聚合化學式 資料來源：蕭志強，民 93