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条形码印制技术要求及丝网印刷注意事项

2006-12-05 00:00 来源：中华印刷包装网责编：中华印刷包装网

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在包装和防伪印刷中，条形码标签具有方便用户快速读取商品一般信息和一定的防伪功能，对提高商品销售管理和商品防伪安全性有很大的作用。虽然它不能提供商品生产、保质、管理等详细信息，防伪效果也不够理想，并有逐渐被RFID（无线射频识别标签）所取代的趋势，但由于条形码具有设备投资小、印刷制作方便、使用范围广等诸多优势，依然占据着大片河山，尤其是在防伪要求不太高的普通商品包装中仍然起着重要作用。条形码印刷可采用多种印刷方式，下面就谈谈条形码印制技术要求及在网版印刷中要注意的一些问题。

一、条形码的功能及在包装印刷中的应用

条形码是一种自动识别信息代码，由于其具数据采集率高、可靠性强和成本低等特点，在多书刊、不干胶、商品及包装上得到广泛应。条形码是由一定长度、宽窄不等的线条与数符号组成的，可通过光电扫描阅读装置识读的算机图形语言。条形码是近几十年研究开发的种数据输入技术和自动识别技术，可反映出商的类别、厂商、重量、金额、出厂日期和流通间等许多信息，在商品的生产、销售、贮存和查交流等方面起着重大的作用，是联系世界各生产制造商、出口商、售货商和顾客的纽带。

目前市场上看到的条形码都是早期的一维条形码，随着超大规模集成电路技术的发展，针对一维条形码信息容量小的缺点和缩小条形码面积，提高抵抗污染的能力，又研究开发出二维条形码（简称2D码），使条形码的面积越来越小，条形码读取机的功能也大为提高，读取更加精密准确，增加了条形码的储存空间。此外，二维条形码中还可采用加密技术，使商品的防伪性能大幅提高。根据结构方面的不同，二维条形码可分成堆叠式和矩阵式两种。在印刷上，不仅可在白纸上印黑字，也可以彩色印刷，对印刷机器、印刷对象不拘，资料的读取可由线到面甚至可以旋转360°，并可采用故障订正功能，可使遭受污损或破损的条形码复原识别，误读率为6100万分之几，二维条形码还具有储存量大、抗损性强、安全性高、可传真和影印、资料隐蔽性好、信息随着产品走等特点。

随着科技的发展，如今又研究出多种新型条形码，如隐形条形码（包括覆盖式隐形条形码、隐形油墨和光化学处理的隐形条形码）、金属条形码、水印磁码等，它们都提升了条形码应用的深度和广度。

二、条形码的技术要求

印制条形码的原版底片必须通过国际或国家编码中心注册登记编发。要使条形码能够被条形码识别仪正确识别，要求条形码线条直，不能断线，线条边缘要平滑锐利，不能出现锯齿，线条之间距离符合标准，线条黑度要足，反差要大。对条形码的技术要求主要有：

（１）大小缩放。条形码通常是原大直接印刷，而要放大或缩小印刷要按EAN组织的技术要求，不可随意进行，一般规定其缩放倍率应控制在80%～200%。条形码缩放率对印刷合格率影响极大，当缩放倍率为100%时，印刷合格率为97.3%；缩放倍率为90%时，印刷合格率为95.7%；缩放倍率为85%时，印刷合格率为25%；而缩放倍率小于80%时，印刷合格率仅为10%。因此，缩放印刷最好由条形码软片的提供机构完成。

（２）颜色搭配。由于条形码的识读系统规定一般扫描器光源是波长为630～700nm的红光光源，所以要考虑墨色的红光效应。

扫描器的入射光照射在不同颜色条形码表面，会发生不同效果的反射。黑墨可完全吸收红光，印品对入射光的反射率在3%以下，是最安全理想的条形码用色；白墨对红光则会完全反射，其印品对入射光的反射率接近100%，是最安全的空白用色，因此条形码一般都印成黑白相间的单色。但在包装印刷中，为增加其装饰性，经�；嵫≡衿渌丈蹩沾钆�，这时就要注意根据颜色的红光效应选择合适的搭配。对红光反射率高的有黄、橙、红等色，对红光反射率低的有绿、紫等色。只要能满足条形码对反射率、扫射密度及其印刷对比度PCS值要求的任何色彩搭配，都是合理的条形码印刷颜色设计。

（３）对承印物的要求。在光学特性方面，为保证扫描光源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，纸类承印物一般以纸本身的白色基底为空白色，对于纸的白度、不透明度、光泽度均有一定的要求。白度要求是为了使纸表面具有较好的反射能力；要求不透明是为了防止入射光透过纸张背面而使光信号减小，导致反射率降低；要求较低的光泽度是为了减少入射光的镜面反射效应。对于透明或半透明的印刷载体，应禁用与其包装内容物（尤其是液体内容物）相同的颜色作为条色，以避免内容物的颜色加深空地颜色，使空色向条色靠近，降低PCS值。

实际应用中此问题常常被忽略：如在蓝色或绿色液体透明包装上印刷白色空地、深蓝或深绿的条码，蓝色和绿色的内容物会使白色空地呈淡蓝或淡绿；在黑色西瓜籽的透明包装上印刷白色空地与黑色条的条形码，黑色的内容物会使白色空地呈浅灰色。此时应加深白色基底印刷油墨的浓度，使内容物颜色不会从基色中透出，或者改变颜色的搭配，避免上述现象发生。当包装装潢设计颜色与条形码设计颜色发生冲突时，应以条形码设计为准，修改包装装潢设计颜色。当载体漏光透色时，应采取以下措施：开辟一块颜色与空色相同、面积足够大、油墨足够浓的基色专门印刷条形码；若条形码印刷在塑膜封口处且背面有装潢的部分，应在封口的两层中间夹一不透明夹层，以确保背面装潢色彩不影响条形码PCS值。使用铝箔等反光材料作为载体时，可以打毛处理本体颜色或覆盖一层白、黄、橙红的基色为空色，以黑、深蓝、深绿、深棕为条色印刷条形码；亦可以反光材料本体为条色，以白、黄、橙、红为空色印刷条形码，被称为反白印刷。反白印刷的原理仍然是基于这种颜色设计能满足所规定的条与空的反射率、反射密度与PCS的对应值。对于承印材料尺寸稳定性的要求，应选用耐候性好，受力后尺寸稳定、着色性好、油墨扩展适中、渗透性小、平滑度及光洁度适中的材料。纸张中的铜版纸、胶版纸、白板纸，塑料中的双向拉伸聚丙烯膜和金属中的铝箔、马口铁都是条形码标志较好的承印物。而大包装常采用的瓦楞纸板由于表面不够平整、油墨渗透性不一，可能会造成较大的印刷误差，因此除了大倍率的EAN、UPC和ITF码外，一般不直接将其作为承印物，而是采用粘贴印刷标签方式。着色力差的无极性基团聚丙烯膜和尺寸稳定性差的编织带不可作为条形码标志的承印物。

（４）对油墨的要求。在油墨颜色搭配时，要考虑油墨的色偏。油墨的色偏对条形码的精度影响很大。理论上讲，只要按照颜色配比使用油墨就可满足条形码要求，但由于印刷油墨存在色相不纯的缺陷，会发生偏色现象，如蓝油墨由于对红光的错误吸收，会造成红光下的反射率升高，降低条形码的PCS值。所以应严格控制油墨用色，使油墨密度均匀、色相饱和、纯度高，最好在印磁条形码前先测定某种油墨在红光下的反射率是否达到要求。

金属油墨（如金色）的反光度和光泽性会造成镜面反射效应，因而不能用于条形码印刷。由于条形码印刷是实地印刷，其印刷所能达到的反射密度与油墨的光学特性及墨层厚度有关，在印刷过程中，印品的反射密度随油墨厚度的增加而增加，当油墨厚度达到一定值后，密度便达到饱和，因此要特别注意油墨的浓度和墨层厚度。不同的印刷工艺，墨层厚度有较大差异，胶印为2～4μm，凸印8μm，柔印10μm，凹印12μm，网印可达到30μm。

根据测试可计算，上述印刷种类所得印品实地反射密度都可达到0.3以上，加之黑、青、蓝、绿等色能够全部吸收红光，所以采用上述几种印刷工艺印制条形码条色，反射率均可达到要求。条形码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压力。供墨量大，承印物不能在短时间内完全吸收，会在承印物表面铺展，使精度下降；供墨量小，线条不饱满甚至出现断划等现象；印刷压力过大，油墨剪切应力加大，流动性也随之变大，一方面会造成油墨铺展，另一方面，印版滚筒与压印滚筒间的压印区变宽，也会造成条形码条符变宽。这些都会影响条形码印刷的精度，所以要根据不同的印刷方式、不同油墨的流变性和承印材料吸墨性能，调整控制供墨量、印刷压力、印刷速度等因素。

三、条形码印刷的质量要求

条形码符号是由计算机识读的，这就要求其具有很高的印刷质量，其主要影响因素有印刷方法（分为接触印刷与非接触印刷）、印刷设备（有喷墨印刷、光刻印刷、热感应印刷、打印印刷等）、印刷地点（有现场印刷与非现场印刷）等。能够完成条形码现场印刷的设备很多，且大多数都采用计算机控制，操作方便，工作可靠。用这些设备在现场实施印制条形码都具有一定的防伪功能，但防伪效果在各机型之间存在着较大差异，不同的印刷设备一般具有不同的防伪效果。对条形码印刷的质量要求，在许多国家标准中都有具体规定。主要有：

（１）印制出的条形码应整齐清晰且条符无明显残缺，空符无多余残留黑点。通常规定疵点和污点的最大直径应小于或等于最窄线条形码标称宽度的0.4倍；或疵点、污点所占面积不超过直径为窄条标称宽度的0.8倍的圆面积的1/4。

（２）控制条形码符号尺寸误差。这是提高识读装置首读率，降低译码差错率（误识率）的保证。一般条件下，取印刷允差为总误差的45%，阅读装置允差为总误差的55%，同时条形码基本尺寸允差也随不同放大倍率而有所不同。

（３）对条形码符号的光学特性要求。为了识读可靠，印刷后，条形码中的线和空应有明显的反差，其空地反射率应尽量大，而条的反射率应尽量小，PCS值越大表明条形码反差的信号越大，可识读性能越好。

（４）对印刷公差的要求。由于印刷设备、印刷用版、印刷油墨等存在的缺陷，会造成条形码印刷时存在偏差，这种允许的偏差就称为印刷公差。在印刷中一定要严格控制，保证其在不影响识读效果的范围内。

（５）控制边缘粗糙度。边缘粗糙度是指条形码边缘不平整度，表示元素纵向尺寸的不同。对边缘粗糙度的要求是，在所有可能的扫描轨迹上，元素宽度都能符合印刷公差的尺寸要求。

（６）保证墨层厚度和着色牢度。条形码中，条和空的墨层厚度要控制在一定的范围内（<0.1mm），否则会因条与空在不同扫描平面上，而影响条形码识读正确性。为保证有足够小的厚度，应选择均匀性和扩散性好的油墨，并注意印刷油墨与印刷承印物的匹配性能。

条形码印刷承印物必须具有足够的着色牢度以使条形码经多次扫描阅读后，仍保持一定的对比度值，取得可靠的输入信号。承印物着色牢度的检测方法是用脱脂棉在条形码上用力摩擦５次后，再进行外观检查和用自动检测仪分别对条形码编码、符号尺寸误差和对比度值进行测定。对条形码印刷位置的要求，应以符合不变形且便于识读、便于制版印刷为准则。如选在商品包装主显示面的右侧、与商品主显示面相连的平面、商品包装主显示面的背面等。对于不同形式的包装，条形码印刷的位置选择都有一定的要求，如箱式包装，条形码最好印在箱底面，尽量避免印在正中央；长方形箱式包装，条形码最好印在箱底长边的中央。罐装、瓶装，条形码最好印在标签纸一侧下方，条形码符号表面曲度不可超过30°，若包装容器直径过小，条形码符号应转90°安排。桶型包装，条形码最好印在桶侧，侧面无法印时，可印在包装盖上，但盖深不可超过13mm。如果包装物为易泄露的液体，条形码不得印在盖子上。袋型包装，有底且底面足够大时，条形码应印在底面上，否则可印在背面下方的中央；体积大的包装袋，条形码印在背面右侧下方，但应避免印在过低的位置，以防条形码扭曲；没有底的小塑料袋或纸袋，条形码印在背面下方的中央。如背面中央有接缝，则印在右下方或印在填充后不起皱折、不变形处；真空包装抽真空后包装袋紧贴在内容物表面，呈不规则立体形状，表面不平整，会造成条形码变形不能识读，因此真空包装内袋不宜直接印刷条形码，可增加一个外包装袋印刷条形码及其他图文。吸塑包装，条形码最好印在纸板上面，且凸出包装距纸板的高度不得超过12mm；凸出包装距纸板的高度大于12mm时，条形码应放在离凸出包装尽量远处。其他部分商品条形码可印在挂牌等位置。在拼版时，条形码的方向应与印刷方向相一致，使条形码的变形发生在条形码的高度上，而不致影响条形码宽度尺寸，不影响识读精度。

四、网印条形码要注意的问题

网版印刷是所有印刷条形码方法中工艺相对简单的一种，为保证条形码的印刷质量，印刷过程中要提高印刷技术和技巧。通常，采用22.5°绷网法，即网丝经纬方向与网框一边角度为22.5°。斜绷法能有效减少网丝对油墨的阻隔现象，防止发生断线。丝网以选择300目为宜，目数太低，网丝直径太粗，会遮挡油墨的渗漏，目数太高，油墨沉积量太小，条形码反差太小；感光胶涂布的厚度要厚一点，至少应达到8μm，这是提高反差和清晰度的关键。测定厚度时，可用膜厚仪进行，使用时将直径为30mm的金属薄片压在丝网上，先让未涂布感光胶的区域接触薄片，将厚膜仪的传感头对准金属薄片压在丝网上，在液晶显示屏上读出读数即可（注意在测量前要先清零）。再用同样的方法测量涂布感光胶后的丝网厚度，两者减差就是胶层厚度。膜厚仪能有效控制操作过程的随意性，有利于企业标准化和数据工作的开展。

在网印制版过程中，网前处理是否彻底直接关系到感光胶与丝网的结合牢度。在进行脱脂前，可用磨网膏磨网的方法将丝网浸入水中提出，用刷子蘸磨网膏在丝网的印刷面来回刷5min左右，用力不可太大，刷好后，放置3min左右，让磨网膏充分渗透进丝径，再用脱脂液进行脱脂处理。相当多的企业都采用家用洗洁精代替脱脂液去除网上的油污，这种作法是不正确的。因为家用洗洁精里面有一种羊脂油的成分，它是一种柔软剂，性能比较温和，能够�；てし裘馐芩鸷�；但它也是一种隔离剂，会把粗化粉和脱脂液的有效成分隔离开来，影响磨网粗化效果。

判断网前处理的效果时可把丝网浸入水中再取出，刮板面和印刷面均匀地滞留一层水绒面时，说明粗化处理良好，局部不能出现水绒面的地方，说明粗化不彻底，还要重新进行。高质量的网版体现了科学的工艺步骤和完美的操作方式的统一，从现代印刷技术的发展来看，要么彻底改变工艺步骤，要么优化操作方式。作为企业员工应当根据实践经验逐步规范并改变不合理的操作方式。制版员工有时不重视处理后网版的干燥，认为只要把网版上的水分弄掉即可。因此要坚决避免用手甩丝网、用吹风机吹网版或者直接将湿网版放入烘箱中、用毛巾揩干等不正确的做法。这些作法不能说会对制作网版造成致命的影响，但确实都不利于网版的干燥。首先，网版处理后，水分对丝网有很强的粘附力，尤其是丝网网孔内的水分弄不掉，抖动的吹风机会造成丝网上面不稳定的温度区；其次，空气中都有尘埃，难免会有微粒吹到丝网表面上，用毛巾根本擦不干净网孔内的水分，直接将湿网版放入烘箱中更是大错特错，它会使烘干过程变得漫长，更重要的是会损害丝网的热稳定性。用吸水性好的毛巾，置入水中浸湿，再拧干，卷起成筒状，铺在丝网的印刷面上，用毛细原理吸去印版上的水分，如此反复多次，这种方法没有用毛巾揩干那样与丝网的摩擦运动，效果比较好。只有丝网表面没有可见的水分后，才能进烘箱烘干，烘干温度在40℃左右，网版的烘干过程应使水分蒸发。 (divid)