数码印刷及二维条码在印刷中的应用(上)

    我国入关之后，知识产权成为出版行业中急需解决的问题，因此防伪印刷发展迅速，如高分辨率防伪缩微印刷，特殊防伪隐性（变色）油墨涂布标识，增感、减感油墨涂布标识。而现代印刷技术的发展使得我们有更多的防伪手段，其中可变二维条码防伪在这一领域占有重要地位。

    可变二维条码防伪以可变印刷技术、二维条形码技术、数据库加密技术为基础。说到可变印刷就必须从其基础—数码印刷说起。数码印刷在国外已有几十年的发展历史，而在我国却刚刚起步，如商务印书馆上海印刷股份有限公司在两年中先后购置了XEICON、Scitex数码印刷机和GMC专业数码印刷软件，发展起一套完整的数码印刷系统。

    法国XEIKON7000数码印刷机是具有九十年代末国际先进水平的高速度高精度数码印刷机，其最高印刷速度为每分钟印刷45米，印刷精度达到480dpi。它通过局域网接收一个文件包（其中包括数据库文件、字体文件、排版文件），将数据库中的各组数据按规定格式印在页面指定位置上，其自带的计算机对每一页所需印刷的内容进行计算，可在每一页印刷数据库中的不同内容。XEIKON7000是磁性粉末印刷，它将印刷内容转换成电脉冲，经磁头复制在磁鼓上形成磁化潜影，磁鼓经过墨粉盒，磁化潜影吸附墨粉后由电极丝对墨粉充电，再利用电磁将墨粉影象转移到纸张，最后经紫外线和高温处理将页面上图文部分的墨粉熔固，而磁鼓经过清洁和退磁，准备下一页的印刷。因为纸张上的墨粉一部分因熔化而渗人纸张纤维内部，使墨层在纸面附着牢固；另一部分固化堆积在纸张表面，形成一定的墨层厚度，所以在用手指触摸印刷品图文部分时会有明显的凹凸感，用高倍放大镜观察，会看到墨粉是明显堆积起来的，并且以不规则的花纹排列，这是任何其他印刷设备无法实现的，因此其印刷品具有很好的防伪效果。

    XEIKON7000的自动化程度极高，八个光控和压感传感器分布于机器的各个部分，对纸张的路径和印刷的质量进行控制，任何的错误动作、故障和意外机器都会自动停机并将出错信息传给计算机并显示在屏幕上，这一设计大大的提高了印刷质量和工作效率。XEIKON7000的印刷部分结构简单、易于维护，按机器工作时间的长短，其需要维护的部分不同，可分为六级维护，其中普通操作员只要求掌握一至三级维护的方法，根据实际操作的经验，对磁头和磁鼓的清洁维护要求较高因为其直接关系到磁头和磁鼓的寿命以及印刷品的质量，由于制造商没有考虑到中国大陆潮湿的气候以及车间的室温，所以要特别注意设备和耗材的降温防潮，包括在设备工作时，也需要使用空调对车间进行降温，设备在室温过高时会停止工作。XEIKON7000印刷机省去了传统印刷工艺中的照排、打样、晒版等中间环节，满足了即时、快速、按需印刷的市场要求，在票据印刷行业具有广阔的发展空间。图一为XEIKON7000印刷部分示意图：

    1、墨粉盒；

    2、打印磁头；

    3、磁鼓清洁刀；

    4、磁鼓退磁磁条（对磁鼓上的磁化潜影进行退磁处理，使之不带磁性，以准备下一页的印刷）；

    5、清洁膜压铁（使清洁膜与磁鼓有效接触）；

    6、清洁膜（表面有化学涂层，清洁同时润滑磁鼓，减少磁鼓磨损）；

    7、磁鼓（空心合金滚筒，以循环水冷却，在强磁场下能被暂时磁化）；

    8、清洁刮刀（弹性金属片，清除磁鼓上没有转印的墨粉）；

    9、固定盖；

    10、墨粉回收吸嘴（连接抽气泵，回收由清洁刮刀从磁鼓上刮除的墨粉）；

    11、电极丝C（对转印到纸张上的墨粉进行放电，使其呈电中性）；

    12、电极丝B（吸引磁鼓上带静电的墨粉，使其转印到纸张r）；

    13、纸张转印装置（承载纸张，使纸张与磁鼓有效接触）；

    14、电极丝C（对磁鼓上图文区的墨粉进行充电）；

    15、图文加强吸嘴（连接抽气泵，回收磁鼓上非图文部分的墨粉，使转印后纸张上的图文更清晰）。

    XEIKON7000只是数码印刷的硬件，数码印刷还需要印前排版制作以及数据转换输人的软件，如瑞十GMC公司的PrintNet数码印刷的专用软件，这些软件的应用在于支持数码印刷设备进行账单、报表、编号表格、条形码、资产管理单、参观卷、彩票等个性化可变数据的印刷，它既是排版软件又是输出软件，以PrintNet为例，由它排版可设置固定的或由数据驱动的文本、图片、条形码、商业

    图形和图形对象，可以生成如Code39、Code128、PDF417、MicroPDF417、DataMatrix、Aztec、QR等世界上较通用的一维和二维码，并将数据库中的变量赋值于它们，而对于变量数据库，PrintNet将不同格式的数据文件转化成统一的PrintNet可识别的格式，并且将他们自动生成字段描述文件，这种字段描述文件可以直接导入PrintNet的设计模块，它将操作员制作的排版格式与要印刷的可变数据内容一起打包输出给数码印刷机，并对数码印刷机工作时的一切动作进行监控，从排版到出成品只需要一个操作员来控制管理。

    PrintNet系统的模块式设计分为几个应用部分，如数据处理工具、设计工具、产品打印工具以及方案解决工具，其中技术含量最高的是对设计工具PrintLayout的操作，它除了设计页面格式和设置变量外，还可由操作员在转换工具中编程，以便对数据库中的变量内容在输出时进行运算操作，现在生产中应用的大多是给一维条码加校验位或是防伪加密，其方一法是将条码中的数据经过加、减、乘、除、取莫等运算后，将结果或将结果中的几位至于数据后，或将结果转换成对应符号放在数据中的某个位置，如须检测某一数据是否准确有效，只要把校验位上的数进行逆运算，把运算结果与原数据比较，如相同则数据有效，如不同则数据无效，这种方案是最简单最原始的防伪加密的方法。PrintNet软件系统使得在复杂产品环境下的“排版与输出一体管理”的集成解决方案成为可能。其解决方案在我公司的如货物托运单、汽车销售单、保险公司投保单等多个可变数据印刷产品中得到了应用。下表是其解决方案图。

    商务印书馆的另一套数码印刷机是Scitex数码印刷机，它是连续式喷墨打印机，分辨率为240dpi，在其工作时所有的喷墨管都连续喷墨，如喷管下方是非图文部分，Scitex会在墨滴滴下的路径侧面加一个电磁场，使墨滴偏转，滴人回收槽中回收利用，而图文部分没有外加电磁场，墨滴落在纸上，形成图文。数码印刷机使用了自带的MPC软件，其功能与GMC的PrintNet相似，但不能支持二维条码。Scitex数码印刷机可装载在高速轮转机上联机工作，印刷速度最高可达90米／分钟。我国某些省市已经使用这一联机设备印制了有奖刮开式发票，而商务印书馆上海印刷股份有限公司这次与几大印刷企业联合印制400万城镇医疗保险卡，也是用这种联机设备，数码印刷机需要在医保卡上印刷被保人的姓名、性别和身份证号，数据量大，数据性质复杂，这是上海地区第一次使用这种联机方式印制个性化印刷品。

    人们日常见到的印刷在商品包装上的条码，大多是一维条码，但是由于一维条码的信息容量很小，如商品上的条码仅能容纳13位的阿拉伯数字，由于受信息容量的限制，一维条码仅仅是对“物品”的标识，而不是对“物品”的描述。故一维条码的使用，不得不依赖数据库的存在。在没有数据库和不便联网的地方，一维条码的使用受到了较大的限制，有时甚至变得毫无意义。另外，要用一维条码表示汉字的场合，显得十分不方便，且效率很低。现代高新技术的发展，迫切要求用条码在有限的几何空间内表示更多的信息，从而满足千变万化的信息表示的需要。二维条码正是为了解决一维条码无法解决的问题而产生的。因为它具有高密度、高可靠性等特点，所以可以用它表示数据文件（包括汉字文件）、图像等。二维条码是大容量、高可靠性信息实现存储、携带并自动识读的最理想的方法，在国外已被广泛应用于身份证、驾驶证、军人证、选民证、社会福利卡、护照、签证等各类证卡系统。