在包裝和防偽印刷中,條形碼標(biāo)簽具有方便用戶快速讀取商品一般信息和一定的防偽功能,對提高商品銷售管理和商品防偽安全性有很大的作用。雖然它不能提供商品生產(chǎn)、保質(zhì)、管理等詳細(xì)信息,防偽效果也不夠理想,并有逐漸被RFID所取代的趨勢,但由于條形碼具有設(shè)備投資小、印刷制作方便、使用范圍廣等諸多優(yōu)勢,依然占據(jù)著大片河山,尤其是在防偽要求不太高的普通商品包裝中仍然起著重要作用。條形碼印刷可采用多種印刷方式,下面就談?wù)剹l形碼印制技術(shù)要求及在網(wǎng)版印刷中要注意的一些問題。
一、條形碼的功能及在包裝印刷中的應(yīng)用
條形碼是一種自動識別信息代碼,由于其具數(shù)據(jù)采集率高、可靠性強(qiáng)和成本低等特點(diǎn),在多書刊、不干膠、商品及包裝上得到廣泛應(yīng)。條形碼是由一定長度、寬窄不等的線條與數(shù)符號組成的,可通過光電掃描閱讀裝置識讀的算機(jī)圖形語言。條形碼是近幾十年研究開發(fā)的種數(shù)據(jù)輸入技術(shù)和自動識別技術(shù),可反映出商的類別、廠商、重量、金額、出廠日期和流通間等許多信息,在商品的生產(chǎn)、銷售、貯存和查交流等方面起著重大的作用,是聯(lián)系世界各生產(chǎn)制造商、出口商、售貨商和顧客的紐帶。
目前市場上看到的條形碼都是早期的一維條形碼,隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,針對一維條形碼信息容量小的缺點(diǎn)和縮小條形碼面積,提高抵抗污染的能力,又研究開發(fā)出二維條形碼(簡稱2D碼),使條形碼的面積越來越小,條形碼讀取機(jī)的功能也大為提高,讀取更加精密準(zhǔn)確,增加了條形碼的儲存空間。此外,二維條形碼中還可采用加密技術(shù),使商品的防偽性能大幅提高。根據(jù)結(jié)構(gòu)方面的不同,二維條形碼可分成堆疊式和矩陣式兩種。在印刷上,不僅可在白紙上印黑字,也可以彩色印刷,對印刷機(jī)器、印刷對象不拘,資料的讀取可由線到面甚至可以旋轉(zhuǎn)360°,并可采用故障訂正功能,可使遭受污損或破損的條形碼復(fù)原識別,誤讀率為6100萬分之幾,二維條形碼還具有儲存量大、抗損性強(qiáng)、安全性高、可傳真和影印、資料隱蔽性好、信息隨著產(chǎn)品走等特點(diǎn)。
隨著科技的發(fā)展,如今又研究出多種新型條形碼,如隱形條形碼(包括覆蓋式隱形條形碼、隱形油墨和光化學(xué)處理的隱形條形碼)、金屬條形碼、水印磁碼等,它們都提升了條形碼應(yīng)用的深度和廣度。
二、條形碼的技術(shù)要求
印制條形碼的原版底片必須通過國際或國家編碼中心注冊登記編發(fā)。要使條形碼能夠被條形碼識別儀正確識別,要求條形碼線條直,不能斷線,線條邊緣要平滑銳利,不能出現(xiàn)鋸齒,線條之間距離符合標(biāo)準(zhǔn),線條黑度要足,反差要大。對條形碼的技術(shù)要求主要有:
(1)大小縮放。條形碼通常是原大直接印刷,而要放大或縮小印刷要按EAN組織的技術(shù)要求,不可隨意進(jìn)行,一般規(guī)定其縮放倍率應(yīng)控制在80%~200%。條形碼縮放率對印刷合格率影響極大,當(dāng)縮放倍率為100%時(shí),印刷合格率為97.3%;縮放倍率為90%時(shí),印刷合格率為95.7%;縮放倍率為85%時(shí),印刷合格率為25%;而縮放倍率小于80%時(shí),印刷合格率僅為10%。因此,縮放印刷最好由條形碼軟片的提供機(jī)構(gòu)完成。
(2)顏色搭配。由于條形碼的識讀系統(tǒng)規(guī)定一般掃描器光源是波長為630nm~700nm的紅光光源,所以要考慮墨色的紅光效應(yīng)。
掃描器的入射光照射在不同顏色條形碼表面,會發(fā)生不同效果的反射。黑墨可完全吸收紅光,印品對入射光的反射率在3%以下,是最安全理想的條形碼用色;白墨對紅光則會完全反射,其印品對入射光的反射率接近100%,是最安全的空白用色,因此條形碼一般都印成黑白相間的單色。但在包裝印刷中,為增加其裝飾性,經(jīng)常會選擇其他顏色條空搭配,這時(shí)就要注意根據(jù)顏色的紅光效應(yīng)選擇合適的搭配。對紅光反射率高的有黃、橙、紅等色,對紅光反射率低的有綠、紫等色。只要能滿足條形碼對反射率、掃射密度及其印刷對比度PCS值要求的任何色彩搭配,都是合理的條形碼印刷顏色設(shè)計(jì)。
(3)對承印物的要求。在光學(xué)特性方面,為保證掃描光源45°角入射和15°反射,要求承印物具有良好的光散特性。在材料方面,紙類承印物一般以紙本身的白色基底為空白色,對于紙的白度、不透明度、光澤度均有一定的要求。白度要求是為了使紙表面具有較好的反射能力;要求不透明是為了防止入射光透過紙張背面而使光信號減小,導(dǎo)致反射率降低;要求較低的光澤度是為了減少入射光的鏡面反射效應(yīng)。對于透明或半透明的印刷載體,應(yīng)禁用與其包裝內(nèi)容物(尤其是液體內(nèi)容物)相同的顏色作為條色,以避免內(nèi)容物的顏色加深空地顏色,使空色向條色靠近,降低PCS值。
實(shí)際應(yīng)用中此問題常常被忽略:如在藍(lán)色或綠色液體透明包裝上印刷白色空地、深藍(lán)或深綠的條碼,藍(lán)色和綠色的內(nèi)容物會使白色空地呈淡藍(lán)或淡綠;在黑色西瓜籽的透明包裝上印刷白色空地與黑色條的條形碼,黑色的內(nèi)容物會使白色空地呈淺灰色。此時(shí)應(yīng)加深白色基底印刷油墨的濃度,使內(nèi)容物顏色不會從基色中透出,或者改變顏色的搭配,避免上述現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)包裝裝潢設(shè)計(jì)顏色與條形碼設(shè)計(jì)顏色發(fā)生沖突時(shí),應(yīng)以條形碼設(shè)計(jì)為準(zhǔn),修改包裝裝潢設(shè)計(jì)顏色。當(dāng)載體漏光透色時(shí),應(yīng)采取以下措施:開辟一塊顏色與空色相同、面積足夠大、油墨足夠濃的基色專門印刷條形碼;若條形碼印刷在塑膜封口處且背面有裝潢的部分,應(yīng)在封口的兩層中間夾一不透明夾層,以確保背面裝潢色彩不影響條形碼PCS值。使用鋁箔等反光材料作為載體時(shí),可以打毛處理本體顏色或覆蓋一層白、黃、橙紅的基色為空色,以黑、深藍(lán)、深綠、深棕為條色印刷條形碼;亦可以反光材料本體為條色,以白、黃、橙、紅為空色印刷條形碼,被稱為反白印刷。反白印刷的原理仍然是基于這種顏色設(shè)計(jì)能滿足所規(guī)定的條與空的反射率、反射密度與PCS的對應(yīng)值。對于承印材料尺寸穩(wěn)定性的要求,應(yīng)選用耐候性好,受力后尺寸穩(wěn)定、著色性好、油墨擴(kuò)展適中、滲透性小、平滑度及光潔度適中的材料。紙張中的銅版紙、膠版紙、白板紙,塑料中的雙向拉伸聚丙烯膜和金屬中的鋁箔、馬口鐵都是條形碼標(biāo)志較好的承印物。而大包裝常采用的瓦楞紙板由于表面不夠平整、油墨滲透性不一,可能會造成較大的印刷誤差,因此除了大倍率的EAN、UPC和ITF碼外,一般不直接將其作為承印物,而是采用粘貼印刷標(biāo)簽方式。著色力差的無極性基團(tuán)聚丙烯膜和尺寸穩(wěn)定性差的編織帶不可作為條形碼標(biāo)志的承印物。
(4)對油墨的要求。在油墨顏色搭配時(shí),要考慮油墨的色偏。油墨的色偏對條形碼的精度影響很大。理論上講,只要按照顏色配比使用油墨就可滿足條形碼要求,但由于印刷油墨存在色相不純的缺陷,會發(fā)生偏色現(xiàn)象,如藍(lán)油墨由于對紅光的錯(cuò)誤吸收,會造成紅光下的反射率升高,降低條形碼的PCS值。所以應(yīng)嚴(yán)格控制油墨用色,使油墨密度均勻、色相飽和、純度高,最好在印磁條形碼前先測定某種油墨在紅光下的反射率是否達(dá)到要求。
金屬油墨的反光度和光澤性會造成鏡面反射效應(yīng),因而不能用于條形碼印刷。由于條形碼印刷是實(shí)地印刷,其印刷所能達(dá)到的反射密度與油墨的光學(xué)特性及墨層厚度有關(guān),在印刷過程中,印品的反射密度隨油墨厚度的增加而增加,當(dāng)油墨厚度達(dá)到一定值后,密度便達(dá)到飽和,因此要特別注意油墨的濃度和墨層厚度。不同的印刷工藝,墨層厚度有較大差異,膠印為2μm~4μm,凸印8μm,柔印10μm,凹印12μm,網(wǎng)印可達(dá)到30μm。
根據(jù)測試可計(jì)算,上述印刷種類所得印品實(shí)地反射密度都可達(dá)到0.3以上,加之黑、青、藍(lán)、綠等色能夠全部吸收紅光,所以采用上述幾種印刷工藝印制條形碼條色,反射率均可達(dá)到要求。條形碼印刷用油墨粘度不宜太大,且在印刷中要注意供墨量和印刷壓力。供墨量大,承印物不能在短時(shí)間內(nèi)完全吸收,會在承印物表面鋪展,使精度下降;供墨量小,線條不飽滿甚至出現(xiàn)斷劃等現(xiàn)象;印刷壓力過大,油墨剪切應(yīng)力加大,流動性也隨之變大,一方面會造成油墨鋪展,另一方面,印版滾筒與壓印滾筒間的壓印區(qū)變寬,也會造成條形碼條符變寬。這些都會影響條形碼印刷的精度,所以要根據(jù)不同的印刷方式、不同油墨的流變性和承印材料吸墨性能,調(diào)整控制供墨量、印刷壓力、印刷速度等因素。[next]
三、條形碼印刷的質(zhì)量要求
條形碼符號是由計(jì)算機(jī)識讀的,這就要求其具有很高的印刷質(zhì)量,其主要影響因素有印刷方法(分為接觸印刷與非接觸印刷)、印刷設(shè)備(有噴墨印刷、光刻印刷、熱感應(yīng)印刷、打印印刷等)、印刷地點(diǎn)(有現(xiàn)場印刷與非現(xiàn)場印刷)等。能夠完成條形碼現(xiàn)場印刷的設(shè)備很多,且大多數(shù)都采用計(jì)算機(jī)控制,操作方便,工作可靠。用這些設(shè)備在現(xiàn)場實(shí)施印制條形碼都具有一定的防偽功能,但防偽效果在各機(jī)型之間存在著較大差異,不同的印刷設(shè)備一般具有不同的防偽效果。對條形碼印刷的質(zhì)量要求,在許多國家標(biāo)準(zhǔn)中都有具體規(guī)定。主要有:
(1)印制出的條形碼應(yīng)整齊清晰且條符無明顯殘缺,空符無多余殘留黑點(diǎn)。通常規(guī)定疵點(diǎn)和污點(diǎn)的最大直徑應(yīng)小于或等于最窄線條形碼標(biāo)稱寬度的0.4倍;或疵點(diǎn)、污點(diǎn)所占面積不超過直徑為窄條標(biāo)稱寬度的0.8倍的圓面積的1/4。
(2)控制條形碼符號尺寸誤差。這是提高識讀裝置首讀率,降低譯碼差錯(cuò)率(誤識率)的保證。一般條件下,取印刷允差為總誤差的45%,閱讀裝置允差為總誤差的55%,同時(shí)條形碼基本尺寸允差也隨不同放大倍率而有所不同。
(3)對條形碼符號的光學(xué)特性要求。為了識讀可靠,印刷后,條形碼中的線和空應(yīng)有明顯的反差,其空地反射率應(yīng)盡量大,而條的反射率應(yīng)盡量小,PCS值越大表明條形碼反差的信號越大,可識讀性能越好。
(4)對印刷公差的要求。由于印刷設(shè)備、印刷用版、印刷油墨等存在的缺陷,會造成條形碼印刷時(shí)存在偏差,這種允許的偏差就稱為印刷公差。在印刷中一定要嚴(yán)格控制,保證其在不影響識讀效果的范圍內(nèi)。
(5)控制邊緣粗糙度。邊緣粗糙度是指條形碼邊緣不平整度,表示元素縱向尺寸的不同。對邊緣粗糙度的要求是,在所有可能的掃描軌跡上,元素寬度都能符合印刷公差的尺寸要求。
(6)保證墨層厚度和著色牢度。條形碼中,條和空的墨層厚度要控制在一定的范圍內(nèi)(<0.1mm),否則會因條與空在不同掃描平面上,而影響條形碼識讀正確性。為保證有足夠小的厚度,應(yīng)選擇均勻性和擴(kuò)散性好的油墨,并注意印刷油墨與印刷承印物的匹配性能。
條形碼印刷承印物必須具有足夠的著色牢度以使條形碼經(jīng)多次掃描閱讀后,仍保持一定的對比度值,取得可靠的輸入信號。承印物著色牢度的檢測方法是用脫脂棉在條形碼上用力摩擦5次后,再進(jìn)行外觀檢查和用自動檢測儀分別對條形碼編碼、符號尺寸誤差和對比度值進(jìn)行測定。對條形碼印刷位置的要求,應(yīng)以符合不變形且便于識讀、便于制版印刷為準(zhǔn)則。如選在商品包裝主顯示面的右側(cè)、與商品主顯示面相連的平面、商品包裝主顯示面的背面等。對于不同形式的包裝,條形碼印刷的位置選擇都有一定的要求,如箱式包裝,條形碼最好印在箱底面,盡量避免印在正中央;長方形箱式包裝,條形碼最好印在箱底長邊的中央。罐裝、瓶裝,條形碼最好印在標(biāo)簽紙一側(cè)下方,條形碼符號表面曲度不可超過30°,若包裝容器直徑過小,條形碼符號應(yīng)轉(zhuǎn)90°安排。桶型包裝,條形碼最好印在桶側(cè),側(cè)面無法印時(shí),可印在包裝蓋上,但蓋深不可超過13mm。如果包裝物為易泄露的液體,條形碼不得印在蓋子上。袋型包裝,有底且底面足夠大時(shí),條形碼應(yīng)印在底面上,否則可印在背面下方的中央;體積大的包裝袋,條形碼印在背面右側(cè)下方,但應(yīng)避免印在過低的位置,以防條形碼扭曲;沒有底的小塑料袋或紙袋,條形碼印在背面下方的中央。如背面中央有接縫,則印在右下方或印在填充后不起皺折、不變形處;真空包裝抽真空后包裝袋緊貼在內(nèi)容物表面,呈不規(guī)則立體形狀,表面不平整,會造成條形碼變形不能識讀,因此真空包裝內(nèi)袋不宜直接印刷條形碼,可增加一個(gè)外包裝袋印刷條形碼及其他圖文。吸塑包裝,條形碼最好印在紙板上面,且凸出包裝距紙板的高度不得超過12mm;凸出包裝距紙板的高度大于12mm時(shí),條形碼應(yīng)放在離凸出包裝盡量遠(yuǎn)處。其他部分商品條形碼可印在掛牌等位置。在拼版時(shí),條形碼的方向應(yīng)與印刷方向相一致,使條形碼的變形發(fā)生在條形碼的高度上,而不致影響條形碼寬度尺寸,不影響識讀精度。
四、網(wǎng)印條形碼要注意的問題
網(wǎng)版印刷是所有印刷條形碼方法中工藝相對簡單的一種,為保證條形碼的印刷質(zhì)量,印刷過程中要提高印刷技術(shù)和技巧。通常,采用22.5°繃網(wǎng)法,即網(wǎng)絲經(jīng)緯方向與網(wǎng)框一邊角度為22.5°。斜繃法能有效減少網(wǎng)絲對油墨的阻隔現(xiàn)象,防止發(fā)生斷線。絲網(wǎng)以選擇300目為宜,目數(shù)太低,網(wǎng)絲直徑太粗,會遮擋油墨的滲漏,目數(shù)太高,油墨沉積量太小,條形碼反差太小;感光膠涂布的厚度要厚一點(diǎn),至少應(yīng)達(dá)到8μm,這是提高反差和清晰度的關(guān)鍵。測定厚度時(shí),可用膜厚儀進(jìn)行,使用時(shí)將直徑為30mm的金屬薄片壓在絲網(wǎng)上,先讓未涂布感光膠的區(qū)域接觸薄片,將厚膜儀的傳感頭對準(zhǔn)金屬薄片壓在絲網(wǎng)上,在液晶顯示屏上讀出讀數(shù)即可(注意在測量前要先清零)。再用同樣的方法測量涂布感光膠后的絲網(wǎng)厚度,兩者減差就是膠層厚度。膜厚儀能有效控制操作過程的隨意性,有利于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)工作的開展。
在網(wǎng)印制版過程中,網(wǎng)前處理是否徹底直接關(guān)系到感光膠與絲網(wǎng)的結(jié)合牢度。在進(jìn)行脫脂前,可用磨網(wǎng)膏磨網(wǎng)的方法將絲網(wǎng)浸入水中提出,用刷子蘸磨網(wǎng)膏在絲網(wǎng)的印刷面來回刷5min左右,用力不可太大,刷好后,放置3min左右,讓磨網(wǎng)膏充分滲透進(jìn)絲徑,再用脫脂液進(jìn)行脫脂處理。相當(dāng)多的企業(yè)都采用家用洗潔精代替脫脂液去除網(wǎng)上的油污,這種作法是不正確的。因?yàn)榧矣孟礉嵕锩嬗幸环N羊脂油的成分,它是一種柔軟劑,性能比較溫和,能夠保護(hù)皮膚免受損害;但它也是一種隔離劑,會把粗化粉和脫脂液的有效成分隔離開來,影響磨網(wǎng)粗化效果。
判斷網(wǎng)前處理的效果時(shí)可把絲網(wǎng)浸入水中再取出,刮板面和印刷面均勻地滯留一層水絨面時(shí),說明粗化處理良好,局部不能出現(xiàn)水絨面的地方,說明粗化不徹底,還要重新進(jìn)行。高質(zhì)量的網(wǎng)版體現(xiàn)了科學(xué)的工藝步驟和完美的操作方式的統(tǒng)一,從現(xiàn)代印刷技術(shù)的發(fā)展來看,要么徹底改變工藝步驟,要么優(yōu)化操作方式。作為企業(yè)員工應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)逐步規(guī)范并改變不合理的操作方式。制版員工有時(shí)不重視處理后網(wǎng)版的干燥,認(rèn)為只要把網(wǎng)版上的水分弄掉即可。因此要堅(jiān)決避免用手甩絲網(wǎng)、用吹風(fēng)機(jī)吹網(wǎng)版或者直接將濕網(wǎng)版放入烘箱中、用毛巾揩干等不正確的做法。這些作法不能說會對制作網(wǎng)版造成致命的影響,但確實(shí)都不利于網(wǎng)版的干燥。首先,網(wǎng)版處理后,水分對絲網(wǎng)有很強(qiáng)的粘附力,尤其是絲網(wǎng)網(wǎng)孔內(nèi)的水分弄不掉,抖動的吹風(fēng)機(jī)會造成絲網(wǎng)上面不穩(wěn)定的溫度區(qū);其次,空氣中都有塵埃,難免會有微粒吹到絲網(wǎng)表面上,用毛巾根本擦不干凈網(wǎng)孔內(nèi)的水分,直接將濕網(wǎng)版放入烘箱中更是大錯(cuò)特錯(cuò),它會使烘干過程變得漫長,更重要的是會損害絲網(wǎng)的熱穩(wěn)定性。用吸水性好的毛巾,置入水中浸濕,再擰干,卷起成筒狀,鋪在絲網(wǎng)的印刷面上,用毛細(xì)原理吸去印版上的水分,如此反復(fù)多次,這種方法沒有用毛巾揩干那樣與絲網(wǎng)的摩擦運(yùn)動,效果比較好。只有絲網(wǎng)表面沒有可見的水分后,才能進(jìn)烘箱烘干,烘干溫度在40℃左右,網(wǎng)版的烘干過程應(yīng)使水分蒸發(fā)。