凹版印刷是什麼?從原理、流程到應用全解析

如果你拿過一張鈔票、拆過一包洋芋片、摸過那種看起來閃閃亮亮的包裝膜,那麼恭喜你,很可能你已經接觸過凹版印刷的產品了。雖然這個名詞聽起來有點距離感,但它其實跟我們生活很貼近,只是我們平常不太會去注意它的名字。今天就用一種輕鬆但不馬虎的方式,帶你一次搞懂什麼是凹版印刷,它的特色、做法、應用與優缺點,以及未來還能怎麼走下去。

凹版印刷的原理:靠「凹下去的地方」來印圖

凹版印刷(Gravure Printing)顧名思義,就是靠「凹」的地方來承墨並進行轉印。這跟凸版印刷(例如印章)剛好相反。它的原理是這樣:在金屬滾筒上面雕刻出成千上萬個小凹槽,這些槽代表圖像或文字。滾筒會經過一個裝滿油墨的槽,讓整個表面沾滿油墨,但隨後會用一把「刮墨刀」把多餘的油墨刮掉,留下的只有在這些微小凹槽裡的墨水。

這些微小的凹槽其實就是整張印刷圖像的「模具」。當紙張或其他材料通過滾筒和壓輥之間時,壓力會讓油墨從凹槽中「轉印」到材料上。這樣印出來的圖面不只精細、色彩濃郁,而且立體感強,看起來非常有質感。

特別的是,這些凹槽深淺不同,能夠控制每一個區塊的墨量。所以即使是同一個顏色,也能在不同區域呈現出不同濃淡的效果,像照片裡的陰影與光線一樣,這是其他印刷技術不太容易做到的。

凹版印刷的製程與步驟:從製版到印完每一步都講究

要做出一個完整的凹版印刷品,其實要經過不少程序,而且每個環節都很專業。下面幫你一一拆解每個步驟。

製版:從原始設計到雕刻上滾筒

凹版的「版」不是平面的印刷板,而是整個圓形滾筒。這個滾筒通常是鋼製的外層再電鍍銅層,因為銅材比較適合雕刻。圖像會先經過電腦處理成點陣格式,接著用「蝕刻」或「雷射雕刻」的方式把圖文刻在滾筒表面。

蝕刻會用化學方式,透過光敏膜與藥劑處理讓圖像部分被侵蝕形成凹槽;雷射雕刻則是高精度雷射一點一點地燒蝕出凹痕。不管哪一種方式,最重要的是要控制凹槽的面積與深度,這兩個因素會直接決定印出來的墨量與圖像表現。

這個步驟的成本高而且時間久,但做出來的滾筒可以印幾十萬、甚至幾百萬張都沒問題。

上墨與刮墨刀:油墨只保留在「該有的位置」

滾筒轉進油墨槽後會整面都沾到墨,但我們只要圖像的地方有墨,所以會馬上經過一把刮墨刀(doctor blade)。這把刀會把多餘的墨刮掉,只留下凹槽內的油墨。

刮墨刀的選材(不鏽鋼或塑膠)、壓力、角度都是變數,稍有誤差就可能導致圖像模糊、髒污或墨層不均。這部分看起來簡單,其實非常講究,操作員通常要花很多時間微調。

壓印:將圖像完整轉印到材料上

接著紙張或塑膠膜會通過滾筒與壓印膠輥中間,靠壓力將油墨從凹槽轉移到材料表面。這個壓印過程不但要「穩」,還要「快」,因為凹版印刷的機台通常都是高速捲筒式,速度可以達到每分鐘幾百米。

而膠輥的彈性、硬度也會影響印刷的均勻度,所以壓印系統也需要細膩的校準與保養。

烘乾:快速蒸發溶劑,防止墨移

印完後還沒結束,因為凹版油墨大多使用溶劑型或揮發性油墨,所以需要立即烘乾。這時候會進入一段加熱隧道,透過熱風或紅外線讓油墨快速乾燥,避免黏染下一層材料。

乾燥過程要夠快也要夠均勻,不然有的地方還濕、有的地方乾了,就會出現脫墨、油墨變色或翹邊等問題。

凹版印刷的特色與優勢:為什麼它能夠屹立不搖?

雖然現在大家都在談數位化印刷,但凹版印刷依然在許多產業穩穩站著,靠的就是它以下這些厲害的特性。

印刷精細度超高,層次豐富

凹版印刷能夠印出非常細緻的圖像,連最小的點、最淡的灰階、最滑順的漸層都能掌握,特別適合有大量圖片、陰影、光影變化的設計需求。例如你看食品包裝袋上的食物照片,幾乎都是用凹版印出來的,因為它能展現出色香味俱全的感覺。

墨層厚實、顏色飽和

由於油墨是「裝」在凹槽裡,承墨量遠比平版印刷高很多,印出來的顏色不只鮮豔,還帶點立體感。這對於想要做出「高級感」、「視覺衝擊力」的產品包裝來說是大加分。

耐印性高,一套滾筒可以印幾百萬次

凹版滾筒通常用銅或鍍鉻處理過,非常耐磨,一個版可以印超過一百萬張。這種「一次投資,長期產出」的特性,讓它非常適合長期量產型產品,例如包裝膜、香煙盒、裝飾材料。

適合高速連續生產,效率超高

凹版印刷使用的都是捲筒對捲筒(roll-to-roll)機台,印刷速度非常快。從進料、印刷、乾燥、收捲幾乎一氣呵成,極少停頓,這對於大量包裝需求的工廠來說是一大優勢。

凹版印刷的常見應用:從食品包裝到防偽文件

你可能不認識凹版印刷,但你幾乎每天都在用它的產品。下面這些就是它常出現的地方:

食品包裝袋、塑膠膜

超商看到的洋芋片、糖果袋、冷凍食品包裝,幾乎清一色都是凹版印刷。因為塑膠膜不易吸墨,傳統印刷技術難以施作,但凹版的墨量大又能快速乾燥,是最佳解法。而且色彩豐富、細節強烈,能讓商品在貨架上一眼吸引人。

紙鈔與安全防偽印刷

凹版印刷可以做出有觸感的圖像,像是鈔票上微微凸起的數字、線條,就是凹版印刷特有的防偽功能。加上它能印出極小的字與複雜紋路,對於假鈔仿冒者來說難度極高,許多國家都採用這種技術。

菸酒類包裝

香煙盒、烈酒瓶標等高級消費品,常常會有很複雜的金屬光澤圖像、鏤空設計,這類細膩高光處理也是凹版擅長的領域。它可以一次完成多色高亮度印刷,甚至還能結合燙金、壓凸等工藝。

裝飾材料、壁紙、地板皮

這些大面積重複花紋的產品,像木紋貼皮、仿磚牆貼紙,通常需要高解析度與高精準的圖案連續對位,凹版印刷在這裡表現非常穩定,而且能印在各種特殊基材上,不受紙張限制。

凹版印刷的限制與缺點:不是每個案子都適用

雖然凹版印刷很強,但也不是萬能。下面這幾點就是它比較吃虧的地方。

製版成本高、時間長

製作一組凹版滾筒需要非常精密的設備與技術,光是雕刻與電鍍就要數天時間。而且每次更換設計就要重做一組版,成本非常不親民。這使得它不適合小量、客製、短週期的印刷任務

對環境有影響(但正在改善)

傳統凹版大多使用揮發性溶劑油墨(如甲苯),這類油墨乾得快但會釋出 VOC(揮發性有機化合物),對環境與人員健康都不友善。現在很多廠商已經改用水性油墨、建置 VOC 回收系統,但整體改善還在路上。

設備投資大,空間需求高

凹版印刷機通常體積龐大,動輒十幾公尺長,還要搭配乾燥設備、排氣系統。這不是一般小型印刷廠能夠承受的條件,需要有規模的工廠才能導入。

凹版印刷的未來發展:會被淘汰嗎?

雖然數位印刷來勢洶洶,但凹版印刷仍然不太可能完全被取代。它在某些產業有著極高門檻與不可替代性,像是高速食品包裝、證件防偽、高級包裝等,對印刷速度、耐印性、防偽特性有硬性需求的領域,凹版仍然穩穩地吃下市場。

不過它也正在轉型,例如:

  • 環保油墨的導入:越來越多廠商投入水性凹版墨的研發,降低環境衝擊。
  • 數位製版技術:透過雷射直接雕刻圖像,提高精度並縮短製版時間。
  • 混合印刷應用:結合凹版的高效率與數位印刷的彈性,做出「一批製作、一品客製」的應用。

凹版印刷不是最常見的印刷方式,但它在某些領域的地位始終無法被取代。從紙鈔到食品包裝,只要需要高解析、大批量、穩定又有質感的印刷,它就是業界的首選。
它的製程雖然複雜,門檻也不低,但正因為它夠專業、夠精密,才能撐起那些要求極高的印刷任務。與其說凹版印刷是傳統,不如說它是一種仍然走在技術前端的工藝。如果你要做的不只是「印出來」,而是追求更高品質的呈現,那凹版印刷絕對值得列入考量。