模內裝飾相關技術與模內裝飾相關技術與

材料產業供應鏈分析之探討材料產業供應鏈分析之探討

陳忠輝、蘇云笛

摘要：

本文首先將模內裝飾製程之模內貼標、模內轉印、模內薄膜三種技術說明簡

介，再針對其優缺點與適合應用之項目，以及特性作一比較，更分析不同技術所能

產生之市場效益與使用該技術之原因。

然後對相似度高之模內轉印、模內貼標製程彼此探討，分析其製作和適用材料

之相異；於加工方面，比較兩種技術應用在不同射出製程的良率及效益。

接著闡述傳統供應鏈與模內裝飾供應鏈之不同，主要由上游原料與下游射出

成型部分並以三階段探討。隨後從印刷廠商導入此技術之現況與難易度分析，顯示

出印刷廠商在此項技術導入難度較其他印刷電子之技術容易，故此技術之發展性極

高。

最後由目前該產業供應鏈之現況與國內、外研發之新技術來反映出該產業未來

發展之前景。以原料、製程、新技術三方面之改變，達到所能創造出的模內裝飾未

來為結論。

關鍵字：模內裝飾（In-Mold-Decoration;IMD）；模內貼標（In Mold Lamination；

IML）；模內轉印（In Molding Roller；IMR）；模內薄膜（In Mold Film；IMF）

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模內裝飾相關技術與

材料產業供應鏈分析之探討

壹、前言

模內裝飾（In-Mold-Decoration;IMD）

是一種在透明的薄膜上做多色印刷，之後

再放入塑膠模穴內做射出成型，以產生塑

膠產品表面的彩色美觀效果。

憑藉著在光學材料、射出與超精密加

工的技術能力，纔能順利開發出愈來愈受

歡迎的 IMD，而此一技術應用於高階筆

電、手機等消費性電子產品的機殼。不同

於傳統的射出加工要經過一次次的噴漆過

程，IMD是先作印刷，完成多彩化成像，

再完成熱壓成型、射出的技術。有助於縮

短製程、提升良率，產品不僅多彩化，而

且耐磨抗腐，使得使用 IMD技術的塑膠機

殼愈來愈受歡迎。

隨著世界消費市場的趨勢演變及塑膠

產業技術的快速成長，未來各類產品將因

大量的需求而朝向微小化、精密且精緻化

的走向。同時，這些塑膠產品往往生命周

期短，且在消費市場上更新速度快。因

此，必須應用快速設計及開發新的製造技

術以加速精密產品的開發，隨著科技發

展，使得廠商有能力滿足這樣的需求，例

如，塑膠業者期望以一次加工的製程即能

滿足上述所需，而這項結合數個領域的技

術即稱模內裝飾技術，這項技術使得塑膠

製品製造的流程產生重大改變。

國外之歐洲市場的應用範圍為汽車工

業；美國市場為汽車工業、電腦及電子產

品；日本市場為鍵盤、汽車工業；韓國市

場為鍵盤、手機、汽車工業；而台灣市場

為鍵盤、代工手機、遙控器等。經濟部工

業局曾透過「高級材料工業技術開發與輔

導計畫」責成塑膠中心成立「模內精密工

程研發聯盟」，集合薄膜、油墨、印刷、熱

壓成型、射出成型與自動化製程等相關技

術領域公司之研發力量，主要是希望利用

國產化的薄膜或油墨再加上開發新製程、

新技術，在成本與品質兼顧的情況下提昇

產品的附加價值。

貳、模內裝飾種類與製程

IMD 又 分 為 模 內 貼 標（In Mold

Labeling；IML），亦可稱模內薄膜（In

Mold Film；IMF）、模內轉印（In Mold

R0ller;IMR），最大區別就是產品表面是否

有一層透明的保護薄膜。模內貼標一般又

可稱為模內貼合（In Mold Lamination；

IML），此技術為 P&G所發展，距今已超

過 40年。在國外，IML技術早已得到普遍

應用，近年才逐步衍生到我國，這項新技

術不但被業內人士所認可，同時也迅速得

到廣泛使用。IML的應用範圍可由技術性

產品延伸至食品包裝物。在食品包裝領

域，利用 IML的主要動力是更為誘人的產

品款式、條碼和包裝上與法律有關的產品

第二十六卷第一期

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資訊。

IML（In Molding Label）的中文名稱為

模內貼標（鑲件注塑標籤），其工藝的特點

是表面為一層硬化的透明薄膜，中間是印

刷圖案層，背面是塑膠層，由於油墨夾在

中間，可使產品防止表面被刮花和耐磨

擦，並可長期保持顏色的鮮明不易退色。

IMR（In Molding Roller）的中文名稱

為模內轉印，此工藝是將圖案印刷在薄膜

上，通過送膜機將膜片與塑模型腔貼合進

行注塑，注塑後有圖案的油墨層與薄膜分

離，油墨層留在塑件上而得到表面有裝飾

圖案的塑件，在最終的產品表面是沒有一

層透明的保護膜，膜片只是生產過程中的

一個載體。

IMR的優勢在於生產時的自動化程度

高和大批量生產的成本較低。IMR的缺點

為印刷圖案層在產品的表面上，厚度只有

幾個μm，產品使用一段時間後很容易會

將印刷圖案層磨損掉，也易褪色，造成表

面很不美觀。另外新品開發週期長、開發

費用高，圖案顏色無法實現小批量靈活變

化也是 IMR工藝無法克服的弱點。

IMF（In Molding Film），與 IML雷同。

目前有一些人把 IMR稱之為 IMD，把 IML

獨立於 IMD之外。IML和 IMR最根本的區

別在於表面的不同，IML表面有聚酯

（polyester；PET） 或 聚 碳 酸 酯

（polycarbonate；PC）片材，而 IMR表面只

有油墨。IMD是一個比較複雜的過程，國

內技術相對成熟的廠家屈指可數。

IML的片材有 PET，也可以用 PC，塑

膠粒子一般採用 PMMA和 ABS。IML與

IMR各自有優點，IMR不是很耐磨，Nokia

和Moto的手機有一部分就是採用 IMR技

術，時間稍微長一點會造成劃傷；IML最

大的缺陷就是不能整體實現 IML技術，僅

僅局限於某一塊區域。

上述之觀點可整理成表 1。

（表 1）IMD製程種類與類別模式 簡介

IMR

膜內熱轉寫，油墨轉寫後薄膜剝離不留在表面。最終的產品表面是沒有一層透明的保護膜，膜片只是生產過程中的一個載體。生產時的自動化程度高和大批量生產的成本較低。缺點為印刷圖案層在產品的表面上，厚度只有幾個μm，產品使用一段時間後很容易會將印刷圖案層磨損掉，也易褪色，造成表面很不美觀。

IML膜內貼標，薄膜會留在外觀形成保護層。表面為一層硬化的透明薄膜，中間是印刷圖案層，背面是塑膠層，由於油墨夾在中間，可使產品防止表面被刮花和耐磨擦，並可長期保持顏色的鮮明不易退色。

IMF PC 薄膜平面印刷，3D、2D成型。特性與製程與 IML 相似。

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一、 IMD開發製作流程（圖1, 2）

FILM

預溫

IR烘乾

裁切

射出成型

沖孔定位

網版印刷

高壓成型

嵌入 FILM

成品

（圖 1）IMD開發流程圖

二、IMD製作機具介紹

IMD製作從印刷到後端加工處理所使

用到之機具整理為下表 2。

（表 2）IMD製作機具表機具 簡介

沖孔定位機 沖切壓力：max1500kg（5kg/cm）

印刷機 特殊避震設計機器高速生產、震動極少，印刷位置準確無誤差。

紅外線輸送式乾燥機 加熱器規格：0.9KW×18PCS=16.2KW

單台車式熱風烤箱 0℃ - 180℃ 可設定之烘烤溫度

高壓成型機模具可用面積：450*450 ㎜ 2 組。溫度：0-200℃ P I D 控制溫度曲線。

裁切 高壓成型後以沖床裁切

嵌入 將裁切好的薄膜嵌入射出模，射出成型

立式射出機滑板或旋轉盤僅在同一平面作直線或迴轉動作，在同一高 度，同一位置作嵌入的工作，效能優異且確實。

臥式射出機 油壓多次頂出 , 配合機械手取出裝置 , 達至全自動化生產階段

（圖 2）IMD製作流程圖

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三、IML製程介紹

模內貼標（In-Mold Label, IML）的應

用範圍可由技術性產品延伸至食品包裝

物。成型時以機械手臂等裝置於模腔內置

入欲貼合薄膜，並同時取出上一模次之成

品。通過真空或靜電荷，標貼可以裝在模

具內。但並非所有膜狀標貼的處理都可以

依靠靜電荷，標貼固定方法必須針對每種

用途而被分別研究。一般而言，模內貼標

可被用於待裝飾的物品，但薄膜的複雜性

（形狀）有其限制作用，如方形容器，可以

裝飾所有五個面或是三個面，後者為一種

低成本的選擇，因為薄膜的消耗量降低。

薄膜製程上，為了在印刷和生產過程

中有利於處理，薄膜必須具有一定硬度，

所需厚度為 50至 80μm。為了有更好的黏

合力，防止任何的剝落，標貼材質必須與

容器的材質一致。

模內貼標所能獲得的週期時間根據所

用方法而有所不同，模內貼標系統運轉一

般具有 0.8-1.5秒的嵌入／取出時間，根據

期望的生產規模和標貼更換頻率，可以確

定出最為有效的方法和系統的安排。

（一）模內貼標製程之優缺點

優點：

1. 容器底部的信息愈來愈重要，經由

模內貼標製程，有可能在一個操作中對容

器的所有五個外觀面進行裝飾。

2. 如果將多層標貼施加到容器的整個

外觀面上，模內貼標方法有助於提高阻隔

性能，延長所裝物品的儲存壽命。

3. 因為帶有靜電，對產品不會產生污

染。

4. 模內貼標製程中所鑲入的薄膜提高

了塑件的硬度。

5. 模內貼標實現在一個成型週期中生

產出被裝飾和包裝的容器。

6. 模內貼標能更換容器裝飾（標貼）

而不用中斷生產。

缺點：

最主要即為無法運用於複雜形狀成

品，即產品設計僅侷限於盒狀與杯狀類型

之容器物。

四、IMR製程介紹

模內轉印（In-Mold Roller, IMR）製

程，整合化工、油墨、製版、蒸鍍、精密

模具及成型，模內轉印製程是先以滾筒印

刷方式，將薄膜印製成一捲以捲膜器

（roller）方式運送，再將製作好之薄膜搭配

薄膜捲取系統的送箔器（feeder）以及特殊

設計之模具進行射出成型，成型時，隨著

模具打開，週期結束，油墨將轉移到成品

上，薄膜與油墨分離，而後薄膜捲取至下

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一定位點，進行下一次週期之射出成型製

程（圖 3.4）。

ARTICLE FINISHED

PRINTING

INJECTION

（圖 3）IMR製作流程

模內轉印薄膜具有質輕、透光性佳、

鮮豔亮彩及高亮度的金屬質感，可廣泛應

用於量大、高附加價值之產品，如手機、

數位相機、3C周邊商品、家用電器面板

等。手機大廠尤其愛用模內轉印製程，其

產品實用性，不僅增加物體的美觀性，且

因應時下求新求變時代的多變社會需求，

滿足人們視覺的新感觀。

模內轉印製程符合 3C產業的製造需

求：生產速度快、良率穩定、成本低，符

合 3C產業需求變化大、生命週期短的需

求。模內轉印表面的精密塗佈，賦予機能

性的處理，有助於光學穿透、不失真及抗

反射特性的提升，對於需長時間注視的手

機面板，提供了更舒適的視覺感受。

模內轉印薄膜製程上，PET基質薄膜

（base Film）厚度有 36μm與 45μm等規

格，在 PET薄膜上再依所需之圖樣進行 4-5

層不同性質塗佈層，每一塗佈層約為

3μm。

（一）模內轉印製程之優缺點

優點：

1. 色彩變化豐富，無薄化與油墨剝離

的問題。

2. 連線式送料，可自動化，大大提高

產能。

3. 由於產能提高，單位成本亦下降，

單位成本約為模內預成型之 1/2。

（圖 4）IMR生產流程

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4. 可多色一次印製完成。

5. 設計更改只須改薄膜，節省開模等

成本。

6. 在一個製程中同時完成射出成型與

薄膜油墨轉印。

7. 可在曲面或是不平整面上進行薄膜

油墨轉寫。

8. 可讓產品表面產生各種視覺效果，

例如粗面或是亮面，花紋或是金屬

質感等。

9. 薄膜轉寫過程可精準定位。

10. 量產性高量產階段品質穩定。

11. 作業環境避免溶劑污染環境問題，

薄膜與製程符合環保規範標準。

12. 成品外觀多樣化。

13. 表面硬化層保護處理。

缺點：

1. 曲面變化不能過大。

2. 模具費昂貴，約模內預成型製程的

2-3倍。

3. 變更的時間長，約需 45工作天。

4. 油墨的耐磨性較差。

5. 目前薄膜及印刷技術掌握在日本及

德國，台灣只能進行射出代工，機

動性差。

6. 設計的限制於小型成品。

7. 整體價格較高，僅適用於大量訂

單。

（二）使用 IMR可能發生的問題點

1. 耐磨性較差的問題

2. 曲面變化不能過大

3. 目前技術使用 PC較不成熟

（三）IMR製程導入效益

1.量產性高，量產階段品質穩定

2.製程簡單化

3.作業環境避免溶劑污染環境問題

4.成品外觀多樣化

5.表面硬化層保護處理

6.複雜 3D外觀裝飾

五、IMF製程

此製程是先將油墨印刷在一層厚度約

0.18 mm的薄膜上（材質為 PC或 PET），

經過成型之後，於射出機台上，靠著模具

定位機構定位，在模內與基材一同成型，

製程如圖 5。

印刷後的薄膜經過預塑成型及裁切等

步驟完成單片薄膜成品，將此薄膜置於模

內，然後注射膠料頂出成品。油墨印刷面

位在薄膜下方成型後油墨會在薄膜與素材

中間，外表為一層 PC或 PET薄膜可保護

和保持油墨色澤鮮艷。

※特殊外觀材質如布紋、皮格⋯等，

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（圖 5）IMF成型步驟

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是將其貼附在薄膜表面，故無薄膜保護。

（一）薄膜材質選用表（表 3）

（表 3）IMF 薄膜材質選用表PC 最佳的底材

PMMA 較易脆裂、但透明度較高

PET 成型性及硬度均佳

（二）IMF製程之優缺點

優點：

1. 改善抗刮痕，保護圖形，增進產品

價值。

2. 改善抗化學性。

3. 改善抗衝擊強度。

4. 靈活的設計、3D複雜的設計、圖形

與成品結合。

5. 印刷為網印，變更圖樣速度快。

6. 使用 PC材質，適合要求機械強度的

成品。

缺點：

1. 薄膜的定位問題。

2. 油墨選用的問題（薄化與分離

等⋯.）。

3. 薄膜預成型時的毛邊問題。

4. 薄膜預成型抽深不能過深（建議小

於 0.5mm）。

5. 翹曲的問題。

6. 由於製程無連續性，產能無法明顯

提昇。

7. 由於目前無法克服油墨問題，以致

無法做出較具金屬感的外觀。稍有

控制不良，易造成薄膜剝離的現

象。

（三）IMF製程導入效益

1. 成品包覆深度較大之產品

2. 外觀需要薄膜保護之產品

3. 外觀質感多樣化之產品：使用布紋、

皮革、實木材料做貼合，達到客戶

要求質感。

4. 訂單量較少之產品：適合 10K以內

之產品，量產時效性。

5. 外觀較大尺寸之產品：汽車內裝飾

板、筆電外觀件、DVD⋯等。

6. 顏色多變之產品：適合限量機種、

多樣化機種。

六、IMF & IMR 製程比較

IMD其中之 IMF與 IMR之成品與製程

相似處之多，以下表 4.5分別說明。

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（表 4）IMF & IMR 製程比較表IMR （Reprint、Roil to Roil）

模內轉印

IML （Label）模內貼標

IMD （Decoration）模內印刷

IMF（薄膜成型）較大曲面或深度

IMD平面

（表 5）IMR、IMF一般塑膠射出表面飾加工比較表IMR IMF 一般射出

只需在 PC 薄膜上做多樣多色之平面印刷，或搭配電鍍，蒸鍍、濺鍍，做多種變化組合後射出成型。

需先射出之後，再做表面後製加工，很難做 3D觀面多色印刷、噴塗、電鍍後加工不良率高，如成品多色組合需做多片拆件，增加生產組裝成本。

印刷、噴塗、鐳雕、電鍍等後加工

缺點：射出後薄膜剝離，只留印墨在產品表面，使用後印墨易磨損。

優點：射出後 PC薄膜仍附著於產品表面，並做緊密結合印墨永不脫落，永保鮮艷。

3D表面處理

缺點：射出前薄膜未做 3D沖凸成型，直接射出，只能做平面表面裝飾，或輕微彎曲或單、雙曲面彎曲。

優點：射出前 PC 薄膜 先做3D 沖凸成型後入模內射出，可做各種3D造型裝飾射出。

七、開發時間比較

製程之不同在開發時間上會有些許差異，以下表 6說明介紹。

（表 6）開發時間比較表 時程

開發流程IMF IMR Others

1. 客戶詢價、報價 1~2 天 7~10 天 1~2 天

2.2D/3D 檢討、確認 7~10 天 7~10 天 1~3 天

3. 模（治）具製造 30~45 天 45~60 天 25~30 天

4. 模（治）具試模、確認 5~7 天 7~10 天 5~7 天

5. 開發期間總計 45~60 天 60~90 天 30~40 天

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七、IMR & IMF前期製程比較（表 7）

（表 7）IMR & IMF前期製程比較表細項 IMR IMF

前段準備

機台設備 送箔機、IMR 模具⋯ 熱塑成型機、裁切沖壓機⋯

場地 佔地與成型機面積類似 需較大空間擺放其餘機台

技術人員 IMR 專業射出人員 熱塑、裁切 &射出專業人員

成品製造｜後製程

費用（效果相同） 低於 IMF 費用約兩成 薄膜較厚所需費用較高

時間 薄膜完成射出後尚需處理毛邊 薄膜完成射出後即可出貨

人力 約 2~3 人 約 4~5 人

良率 良率掌控率較高（約 7~8 成） 良率掌控率較低（約 5~8 成）

印刷 油墨與薄膜間需離型層 油墨與薄膜間需接著層

紫外線製程 具有前後紫外線等製程 IMF 無相關製程

品管 物性測試 耐磨及百格測試會比 IMF 差

硬度表現較差，因外觀為 PC材質硬度約 HB~1H

尺寸、外觀監控 因為連續式生產製程非常穩定須注意到前端裁切尺寸較易衍生良率不易掌控問題

八、IMD及傳統製程比較

以其中 IMR與 IMF技術與傳統印刷及其他方式，分別在品質效果與技術掌控等方面比

較，結果為下表 8。

（表 8）IMD及傳統製程比較表IMR IMF 水電鍍 傳統印刷

價格吸引 不佳 不佳 尚可 良好

品質

環測 良好 良好 良好 尚可

硬度 良好 尚可 良好 尚可

RCA 良好 良好 良好 尚可

效果

轉折彎角 不佳 尚可 良好 良好

拉伸深度 不佳 良好 良好 尚可

平面切角 良好 良好 不佳 良好

金屬質感 良好 良好 良好 不佳

色彩統合 良好 良好 不佳 不佳

技術掌控 良好 良好 良好 良好

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參、產業供應鏈

一、IMD整體產業供應鏈分析

材料：化工材料、油墨材料、模具材

料。

基材、設備：特殊印刷機材、射出成

型機材設備。

上、中、下游供應鏈分析如下圖 6。

因 IMD技術是印刷與射出成型產業之

結合，在製造流程中，除了加入射出成型

製程外，在材料上使用軟性塑膠薄膜，更

是與傳統紙張不同，在印刷前需要對材料

做前處理以確保基材之達因數，在印刷中

有良好之適性。

也因為基材之不同，在選擇印刷版式

時須針對客戶要求之成品效果與射出成型

後之效果，作適當調整。在印刷前印刷中

與印刷後之射出成型流程，皆不同於傳統

紙張印刷之製程。

二、供應鏈項目分析

（一）IMD印刷版式及被印材分析

（表 9）印刷版式之墨膜厚度分析表印刷版式 一般印刷墨膜厚度

平版 1-2μm

凸版 2-4μm

凹版 3-5μm

網版 8-10μm

以平版及網版為主要印製版式，依造

不同印製品需求以及客戶之要求選擇版式

來因應，網版墨膜厚度最厚沒有網點，通

常配合較軟性的溶劑型油墨使用，乾燥時

間較長成品富延展性；平版通常與紫外線

油墨配合印刷，可印出較多的色彩變化，

乾燥快速但油墨聚合後在射出成型時經過

高溫高壓加持易脆裂，若把墨膜厚度控制

較薄就可避免此問題。

IMD印刷基材薄膜以 PET及 PC為主

與傳統紙張之印刷適性差異大，為了增加

被印材之表面能會以下列方式在印刷前先

進行處理。

上游：材料、設備供應

→

中游：印刷製程

→

下游：後加工與應用

軟性被印材料：塑膠薄膜；特殊油墨；製膜機具等設備

材料前處理製程；網版、平版、凹版、彈性凸版等印刷製程

射出成型製程；成品後加工製程

（圖 6）供應鏈分析圖

第二十六卷第一期

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印刷廠主要使用火焰處理電暈以及架

橋，來增加表面達因數，但處理過後的被

印材不能放置太久，有時效限制，須在時

間內印製完成。

肆、 國內 IMD印刷產業發展現況

一、印刷單位作業流程

因 IMD技術，涉及到印刷與射出成型

兩種不同性質之產業，若印刷廠商要發展

這項技術，需要與射出成型廠在技術上交

流學習方能製造。

國內印刷廠商一開始負責塑膠薄膜之

印刷，並與製模廠、射出成型廠合作共同

生產，到技術成熟穩定之後，購買射出成

型機具，自行設計生產。其歷經過程如圖 7

所示。

印刷廠一開始導入技術需與開模、射

出專業不同產業之廠商結合，在技術純熟

之後因應成本及良率考量，自行吸收射出

成型廠製造或是承包給射出成型加工廠做

後加工處理。

（表 10）被印材分析材料 表面張力 達因數 溫度（℃） 表面能

PET 41-44 40-43 270-310

高表面能PVC 46 41 280-300

PC 33-38 33-39 240-260

PE 30-31 32 150-170低表面能

PS 33-35 33 200

（表 11）印前處理比較表項目／方法 化學腐蝕 火焰處理 電暈（corona） 架橋（prima）塗佈

處理時間 慢 快 快速 稍慢

提高表面能 佳 佳 尚可 優

增加表面積 優 佳 缺 尚可

委外製模衝型 自行吸收射出廠 自行設計生產

（圖 7）作業流程表

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二、技術導入程度

IMD在國內印刷廠算是一門新的技

術，其中因為導入此項技術的早晚，廠商

對於技術處理的純熟度也不盡相同，而將

這部分區分為開發中之廠商與發展成熟之

廠商，分別代表接觸此項技術的時間長

短，並逐項討論在各項流程處理中之不同

如表 12。

伍、未來開發與展望

一、材料改善之項目

（一）開發複合式油墨

使用紫外線油墨印製，其乾燥快速，

可節省作業時間，但紫外線油墨在沖形時

易脆裂，須調成較軟之油墨。

擬將結合紫外線油墨快乾以及溶劑型

油墨富延展性之特性，開發出快乾且較富

延展性之油墨。

（二）電子油墨：實現數位化平印

Indigo的彩色數位化平印機在其彩色數

位化平印機技術及操作的基礎上，提供了

一個特有的功能組合。Indigo印刷機全部採

用電子油墨 Indigo的獨特液體油墨。電子

油墨包含帶電液體油墨微粒，它使電子控

制數位印刷中印刷顆粒的位置成為可能。

電子油墨能達到極小的顆粒（1-2μm），這

樣小的微粒使印刷能達到更高的解析度和

光滑度，銳化的圖像邊緣，形成極薄的圖

像層。

● 這種數位平印技術，憑藉其電子油

墨等優勢，實現了諸多優勢：

1.邊緣銳化度及清晰度

從高倍放大後的結果可以清楚地看

出，電子墨形成的圖像比靜電複印乾粉形

（表 12）技術導入比較表開發中之印刷廠 發展成熟之印刷廠

製作項目 IML、IMR IML、IMF、IMR

階段 實驗 量產

流程 委外射出成型 有射出成型廠自行設計生產

使用油墨 溶劑型油墨、紫外線油墨溶劑型油墨、紫外線油墨、金屬油墨、特殊油墨

使用印刷版式平版（與網版一起使用）、網版

平版（可單獨使用）、網版、彈性凸版（印曲面）

成型樣式 2D模型 2D、3D模型

第二十六卷第一期

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成的圖像具有更清晰的銳化度。此優勢在

印刷連續調圖像時更為明顯。電子墨圖像

的銳化度在中間色的連續調圖像或精細列

印的文字圖像邊緣更加清晰。電子墨圖像

乾淨而無污染的背景也很值得注意。這項

優勢來源於電子墨微小的顆粒以及電子墨

顆粒在印刷時被轉印的方式。

2.網點增大及色彩的一致性

網點增大指印刷的邊續調和線條圖像

在壓印下擴散的趨勢。Indigo數位彩色平印

機能控制網點增大。Indigo印刷機具有校正

功能，使印刷的網點能在需要的尺寸範圍

內。另外，Indigo印刷機會自動調整最佳密

度（比如外觀的陰暗度）和網點的尺寸，

使每一張印刷品具有同樣的外觀。

3.圖像光滑度

很多人以為平印的品質關鍵在於圖像

光滑度，實際上並非如此。品質的關鍵在

於圖像的均勻程度。Indigo印刷機不同於靜

電乾粉印刷機或影印機，只能輸出相同光

滑度的圖像而不顧紙張的材質，這樣會在

暗調區域出現變化的光滑度（例如固體乾

粉覆蓋）及加亮的區域（沒有乾粉覆蓋的

區域）。電子墨圖像與承印物的光滑度相匹

配，如傳統平印機一樣，能產生從粗糙到

陰暗到高亮度的效果。我們根據不同的數

位和平印機的光滑度特點進行劃分對比

後，在實際操作中表明，電子墨理想的光

滑度基本上能符合除了超光滑紙以外各種

紙張的要求。對於中等光測試的紙張來

說，電子油墨比平版印刷墨更有優越性，

但是平版印刷墨在超平滑紙張領域更具有

優越性。

4.色差

電子墨能根據國際色彩標準進行印

刷。這些標準全部以四色標準基本色

CMYK（青、品、黃、黑）為基礎。平版

印刷根據不同的標準使用不同的油墨公

式，而電子墨對不同的標準只採用一套色

彩。電子墨通過電子調整墨的濃度（色彩

的濃度）以適合不同的需要。電子墨的特

殊性質及其油墨的帶電特性決定它在四色

的基礎上獨特功能。在印刷四種基本色之

外，專色系統的電子油墨將色域拓展到四

色基本色所不能達到的色域。專色油墨系

統能進行六色印刷，成像採用一次轉印技

術。

5.即時乾燥

因為電子墨會在被傳送到承印物上時

固化，所以，成品會在離開 Indigo印刷機

時乾燥。電子油墨無須進一步乾燥處理，

可以進行無排放物的固化。同時，電子墨

只需要 100，相對低的溫度使承印物不會被

加熱。損壞或捲曲。

6.光照下不退色性

封裝在電子油墨塑膠樹脂中的色素顆

粒會阻止色素化學成分被氧化或受濕氣影

響，特別是在強烈的目光紫外線照射下，

79

印　刷　科　技

電子油墨在這方面比傳統平印油墨有優

勢。

二、製程改變之項目

（一）網版→平版

平版可印刷出網版不能之漸層色，印

刷成品較漂亮變化多，開發中之廠商希望

能完全將以平版製造出，可以脫離需要與

網版交替印刷之困擾。

（二）捲對捲（Roll to Roll）連續射出轉印

IMR製程成功的關鍵之一，在於成功

開發了卷對卷射出制程，大幅降低了生產

成本。而目前除手機產業外，僅剩下射出

時的連續送料製程較具攻擊性；造成機殼

廠商欲導入 IMR 技術時，均需採購捲對捲

進料設備的現況。捲對捲進料概念如圖 8

所示。

（圖 8）IMR捲對捲進料示意圖

（三）結合 3D光柵立體效果並量產

此部分技術較難，目前有廠商正在實

驗中，希望能結合立體印刷在射出成型流

程時可以契合，製造出富有立體效果之

IMD程品。

（四）射出成型過程改變

微細發泡射出成型製程，可節省塑

料，降低翹曲。於模內轉印成型之應用，

值得更進一步探討製程改變之差異。

三、新技術研發

（一） 於手機外殼表面埋入薄型天線的新

技術

將天線用印製方式於 IMD製程中，讓

天線崁入手機殼當中，減少體積與耗材

（圖 9）。日本東芝及東洋紡開發出用於手

機等外殼（Body）之樹脂表面，埋入薄型

天線（Antenna）的新技術。將由樹脂及金

屬粉末製成的新材料，塗在外殼樹脂的表

面製作出電路。最新的手機可內藏 5個以

上的天線，在多功能化的需求下，更不斷

追求天線的小型化，期望可在一年內達到

實用等級的開發技術，並早日搭載於產品

上。

新開發的技術係將樹脂及金屬粉末製

作成具導電性的接著劑，之後塗在手機等

外殼的 PC（Polycarbonate）ABS樹脂，製

第二十六卷第一期

80

作電路以作為天線。係在多種類樹脂搭配

的材料中，混入金屬粉末再溶入溶劑中，

製作出具導電性的接著劑。然後再以柔軟

的矽當作印章，將電路圖形（Pattern）於手

機外殼等樹脂表面進行印刷。再以攝氏

70℃加熱，溶劑揮發之後導電性接著劑就

會固化，銅等就會鍍在表面上形成天線。

在樹脂上所製作埋入的天線，在攝氏

60℃、濕度 95％的高溫高濕測試中並無出

現問題，也顯示出其耐久性。今後將朝量

產化技術進行研發。以往雖有導電性接著

劑的材料，但使其固化溫度至少要 130℃以

上，可能會有使外殼樹脂因此溶解的危

險。在手機、筆電等攜帶型機器小型化的

趨勢中，為增加使用功能所搭載之天線也

隨之增加，不過天線可搭載的面積是受到

限制的。若採用新技術，只需要在外殼塗

上厚度 20μm的電路就大功告成，將天線

所使用的容積降低至一半以下。

（圖 9）天線埋入之新技術示意圖

（二）IMD成品設計方向

成品設計部分，可設計變化曲面或是

變化厚度之成品，經由成品厚度變化，產

生不同之剪切率，可進而探討不同成品設

計之沖刷現象差異。

（三）薄膜結合層設計方向

塑料與薄膜之結合性，最重要之影響

因素變為結合層之設計，因此若欲對塑料

與薄膜之結合性做更進一步之改善研發，

需確實掌握結合層與印刷油墨等特性。

四、IMD前景

1.全世界對產品和生產製造不斷對要

求環保，且消費者意識不斷在提升，此項

技術為印刷與製造之新趨勢。

2.世界前幾大油墨廠商進行 IMD產品

之開發，並開發 IMD專門油墨，不斷製造

出成品展出。

3.世界前幾大薄膜廠商進行 IMD產品

之開發，三菱從兩條生產線增自四條。

4.大企業進行 IMD產品之開發，從一

個生產部門增加至兩個生產部門。

5.世界品牌企業、機殼廠商，指定要

求使用 IMD製程製作。

目前最夯的 IMD製程為德國 Bayer所

發表之製程，能減少產品製作和裝配的成

本並減化生產步驟和減少經裝部件 ,，因此

81

印　刷　科　技

縮短生產時間及減少開支。並且還具有提

高品質、增加產品外的複雜性、可看性及

提高產品的耐久性優點。因此也被喻為一

種『塑膠革命』，傳統製程之缺點有：大多

採單點射出因此易有縮水現象、色件不易

控制色差大並且無法表現銀色、須經多次

後製加工亦有較高之不良率、易產生不必

要之痕跡利如流痕和合模痕等等。而 IMD

因為讓塑膠能有『多彩』『紋理』效果，更

可以模擬成『金屬』『木紋』『布紋』『石

紋』等等並且在質感及耐磨度相較於傳統

製程都提高許多，可突破傳統塑膠射出所

不能做到的設計 ,，並且因採用一體成型的

技術，可以避免許多傳統射出繁瑣的步

驟。熱轉寫主要是塗層因受熱及壓力活化

使塗層穩固轉寫至塑材上，加飾外觀光澤

及提升表面硬度。

此製程能做平面或微彎曲表面裝飾的

產品，製程簡單，此製程若更改黏合劑配

方也可熱轉於鋁鎂金屬件上。本製程主要

應用於 3C、家電、機車外殼、汽車內裝飾

件⋯等。依細部工法分類如下 : IMF

（Forming）預先做好 3D-Forming 拉伸成型

~ 薄膜會留在外觀表面形成保護層，主要用

於立體外殼、面板、視窗適用於 3D立體，

可使用 絨毛、 織布、 皮革、髮線、表 面紋

路處理 ..等處理，模具可與噴漆 ..等其他

製程共用，使用單片薄膜作業，以機械手

置放於模穴進行射出成型；IML（Laminate）

（Label）薄膜會留在外觀表面形成保護

層，主要用於平面產品或大弧面面板、視

窗、瓶罐，可使用於絨毛、織布、皮革表

面紋路處理等等，模具可與噴漆 ..等其他

製程共用，適用於一般平面產品，使用單

片薄膜作業 ,以機械手置放 於模穴進行射

出成型；IMR （Rolling）油墨轉寫後薄膜撕

離不留在表面只用於平面產品或大弧面面

板、視窗，不可使用 絨毛 , 織布 , 皮革 , 表

面紋路處理等等處理，目前印刷、開模技

術掌握於日本只能幫日本代工。 而根據報

導，專攻熱轉印膜印刷的森田印刷

（8410-TW），陸續取得華碩、TOSHIBA等

電腦機殼業務，其獲利維持高檔水準，較

去年同期成長近百分之三十累計。

其主要產品為一般塑膠用熱轉印膜、

特殊效果印刷熱轉印膜及模內轉印膜薄

膜，主要應用於消費性電子產品、汽車內

裝、機車外殼、美妝品、家電及事務機及

遊戲機等，全球市佔率達 15 %。森田表

示，傳統筆電機殼裝飾均以噴漆塗裝為

主，外觀表現較為單調，若遇多色樣的全

彩產品，以傳統射出工法則需反覆拆件、

組裝，並另行開發製具補強噴塗、電雕等

工段，在製程上需多次加工，若需加強表

面硬度及耐刮磨功能時，仍需透過表面噴

塗處理，導致良率不高，使筆電出貨量無

法有效提升。 然而目前山寨及低價筆電雙

重熱潮，讓消費者目光為之一亮並運用在

第二十六卷第一期

82

機殼的 IMD應用成為主流趨勢，其中高技

術層次之 IMR製程在國際筆電大廠採用

下。現階段機殼大廠包括巨騰、達方等公

司均開發 IMR產品技術，將原有單色塑膠

機殼增加多彩、多設計及高質感的製程，

筆電大廠 HP、宏碁等推出此一製程運用在

筆電前蓋並大受歡迎，此外，鍵盤等電腦

周邊產品運用亦大幅提高。然而低價及山

寨筆電市佔率不斷提高，IMR製程不但取

代傳統噴漆設計成為主流，更成為廠商必

爭商機，需求量大幅提高。業者估計，若

採塑膠機殼設計筆電應有 8成機種採用

IMR製程，將能夠開始逐漸去分食日本大

廠訂單。

IMD又分為 IML、IMR、 IMF，最大區

別就是產品表面是否有一層透明的保護薄

膜。

IML（ In Molding Label）的中文名稱

為模內鑲件注塑，其工藝的特點是表面為

一層硬化的透明薄膜，中間是印刷圖案

層，背面是塑膠層，由於油墨夾在中間，

可使產品防止表面被刮花和耐磨擦，並可

長期保持顏色的鮮明不易退色。

IMR（In Molding Roller）的中文名稱

為模內轉印，此工藝是將圖案印刷在薄膜

上，通過送膜機將膜片與塑模型腔貼合進

行注塑，注塑後有圖案的油墨層與薄膜分

離，油墨層留在塑件上而得到表面有裝飾

圖案的塑件，在最終的產品表面是沒有一

層透明的保護膜，膜片只是生產過程中的

一個載體。IMR的優勢在於生產時的自動

化程度高和大批量生產的成本較低。IMR

的缺點為印刷圖案層在產品的表面上，厚

度只有幾個微米，產品使用一段時間後很

容易會將印刷圖案層磨損掉，也易褪色，

造成表面很不美觀。另外新品開發週期

長、開發費用高，圖案顏色無法實現小批

量靈活變化也是 IMR工藝無法克服的弱

點。

IMF（In Molding Film），與 IML相同。

目前有一些人把 IMR稱之為 IMD，把 IML

獨立於 IMD之外。最根本的區別在於 IML

和 IMR在表面的不同，IML表面有 PET或

PC片材，而 IMR表面只有油墨。IMD是

一個比較複雜的過程，國內技術相對成熟

的廠家屈指可數。

IML的片材有 PET，也可以用 PC，塑

膠粒子一般採用 PMMA和 ABS。IML與

IMR各自有優點，IMR不是很耐磨，Nokia

和Moto的手機有一部分就是採用 IMR技

術，時間稍微長一點會造成劃傷；IML最

大的缺陷就是不能整體實現 IML技術，僅

僅局限於某一塊區域。

而之前所提到之 IMR技術，其採用

「一體成型」，事先將離型及表面硬化防耐

磨化學塗料塗佈於薄膜上，再將筆電機殼

表面所需外觀以油墨印刷於薄膜上，於筆

電塑膠機殼射出同時，利用相關之印刷電

83

印　刷　科　技

眼管控其成型時定位點，射出同時即完成

轉印，筆電機殼成型後表面薄膜會由離型

層與基材剝離，印刷油墨及硬塗（Hard

coat）表層則一併轉印於筆電機殼上。IMR

將離型及表面硬化防耐磨化學塗料塗佈於

薄膜上，再將筆電機殼表面所需外觀以油

墨印刷於薄膜上，於筆電塑膠機殼射出同

時，利用相關印刷電眼管控其成型時定位

點，射出同時即完成轉印，作業簡單，而

且節省時間。由於 IMR的技術門檻相當

高，全球龍頭大廠日本寫真市占率約8成，

森田取得約 15 %的市占率，是台灣最大的

IMR廠。

目前低價小筆電興起，此類技術之發

展也帶動了人手一台小筆電之趨勢，在速

食店當中，甚至可以看到國小學生拿著小

筆電上網作作業或是使用即時通軟體等

等，很類似手機原本只是在商務人士之中

使用，而後擴展至手機已成為國民基本配

備甚至擁有兩支手機以上的人也不在少

數。而筆電也將跟手機一樣，進入「外殼

造型撕殺戰」

● 2008~2009年 筆電外殼設計分佈比例

可能約：

● 金屬質感：22~26%

● IML、IMF：33~35%

● 噴鏡面紫外線：12~15%

● IMR、熱轉、水轉：15~25%

● 其他及傳統噴漆：10%

● 未來市場：手機、PDA、汽機車、家

庭娛樂系統及醫療器材等等皆可輕

易進入 IMF的領域，籍由多變的質

感、外型，取代傳統製程噴塗、印

刷、電鍍等，絕對具環保製程、消

費者使用 3C電子儀器 5~6年完全不

脫漆、不磨損的表面處理！

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陳忠輝／ 世新大學圖文傳播暨數位出版副

教授

蘇云笛／世新大學圖文傳播暨數位出版系

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