常見二維碼印制方式的比較與分析

梁世何 莊嘉豪/文

全球二維碼遷移計劃（Global Migration to 2D，簡稱GM2D）由國際物品編碼組織（GS1）于2020 年底提出的全球性倡議，力爭于2027 年前實現(xiàn)全球范圍內(nèi)從一維條碼向商品二維碼的過渡遷移，將現(xiàn)有商品條碼中一維條碼具備的功能整合進(jìn)二維碼，并加入新功能，增加更多產(chǎn)品信息，引領(lǐng)各領(lǐng)域全面實現(xiàn)商品二維碼的識讀解析等功能，達(dá)到行業(yè)間數(shù)據(jù)信息互聯(lián)。

為更好地提升供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈效率，實現(xiàn)消費品行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展，2022 年5 月19日，浙江省市場監(jiān)督管理局與國際物品編碼組織（GS1）、中國物品編碼中心簽署三方聯(lián)合聲明，在浙江省建設(shè)全球首個GM2D 示范區(qū)，推動在全球率先完成生產(chǎn)、流通、倉儲、消費各環(huán)節(jié)全面運用二維碼進(jìn)行供應(yīng)鏈管理，為GM2D 全球推廣形成一批可復(fù)制的標(biāo)準(zhǔn)案例。

溫州龍港及周邊地區(qū)印刷產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)明顯，產(chǎn)值規(guī)模大、產(chǎn)業(yè)鏈長、工序齊全、設(shè)備先進(jìn)、配套完整、研發(fā)能力強(qiáng)，有很強(qiáng)的創(chuàng)新能力。在二維碼包材一體化印刷、雕刻噴印、熱轉(zhuǎn)印、數(shù)字印刷、異形產(chǎn)品噴碼等,具有成熟的工藝技術(shù),為實施GM2D在印刷工藝技術(shù)方面具有優(yōu)勢。

二維碼質(zhì)量

二維碼的印刷質(zhì)量直接影響識別率，印刷質(zhì)量較高的二維碼通常具有更好的識別性能。二維碼質(zhì)量對識別率影響的關(guān)鍵因素：

清晰度：圖案的邊緣清晰程度。如果二維碼的清晰度不高，圖案邊緣模糊或污損，會導(dǎo)致掃描設(shè)備無法準(zhǔn)確讀取二維碼中的數(shù)據(jù)，從而降低識別率。

對比度：圖案與背景之間的明暗差異。良好的對比度可以使二維碼圖案更加醒目，便于掃描設(shè)備識別。如果對比度不足，例如淺色圖案與淺色背景相混合，可能會導(dǎo)致掃描設(shè)備無法正確解析二維碼。

容錯率：二維碼具有一定的容錯率，即使在部分受損的情況下仍可被正確識別。較高質(zhì)量的二維碼通常具有更高的容錯率，能夠糾正一定程度的損壞或污損。因此，質(zhì)量較低的二維碼容易受到外界干擾，降低容錯能力，從而影響識別率。

尺寸和比例：二維碼的尺寸和比例要符合規(guī)范。如果二維碼過小，掃描設(shè)備可能無法準(zhǔn)確捕捉到圖案的細(xì)節(jié)。相反，如果二維碼過大，可能會使圖案失真，導(dǎo)致掃描設(shè)備難以解碼。

印刷質(zhì)量：二維碼的印刷質(zhì)量也對識別率產(chǎn)生影響。印刷質(zhì)量差的二維碼可能出現(xiàn)模糊、色彩不準(zhǔn)確、扭曲等問題，這會對掃描設(shè)備的解碼產(chǎn)生干擾，從而影響識別率。

常見的二維碼印刷方式比較與分析

噴墨印刷二維碼

噴墨印刷二維碼是使用噴墨打印技術(shù)在紙張、標(biāo)簽或其他材料上進(jìn)行印刷的二維碼。噴墨印刷是一種常見的數(shù)字印刷技術(shù)，它通過將墨水噴射到印刷材料上來形成圖像和文字。

噴墨印刷的優(yōu)點

高分辨率：實現(xiàn)高分辨率的圖像輸出，使二維碼可以被清晰地印制在各種材料上，包括紙張、標(biāo)簽、包裝等。

可定制化：根據(jù)需求進(jìn)行個性化定制，包括尺寸、顏色、形狀等方面的調(diào)整，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

快速生產(chǎn)：實現(xiàn)快速、高效的印刷過程，適用于大規(guī)模生產(chǎn)和批量生產(chǎn)的需求。

低成本：相對于其他印刷方法，噴墨印刷二維碼成本相對較低，特別是在小批量或個性化定制的情況下。

噴墨印刷的缺點

墨水滲透：在一些特殊的材料上，噴墨印刷的墨水可能會滲透，導(dǎo)致圖像模糊或不清晰。

耐久性差：長時間暴露在光線、濕度或其他惡劣環(huán)境條件下，墨水可能會褪色或模糊，導(dǎo)致二維碼難以讀取。

速度限制：噴墨印刷的速度對于大規(guī)模生產(chǎn)或需要高速印刷的場景，需要考慮其他更快的印刷技術(shù)。

精細(xì)度有限：盡管噴墨印刷可以實現(xiàn)高分辨率圖像，但對于需要超高精度的應(yīng)用，如微型二維碼或超高密度的數(shù)據(jù)存儲需求，噴墨印刷難以滿足。

噴墨印刷的適用范圍

紙張：在紙張上的應(yīng)用非常廣泛，包括紙盒、標(biāo)簽、傳單、票據(jù)等。

塑料：可以打印在各種類型的塑料制品上，如瓶子、容器、塑料袋等。

金屬：一些特殊的噴墨印刷技術(shù)可以在金屬表面上打印二維碼，例如在金屬包裝或金屬標(biāo)牌上。

玻璃：在玻璃表面上實現(xiàn)，例如在玻璃瓶、窗戶、鏡子上。

陶瓷：一些陶瓷產(chǎn)品也可以使用噴墨印刷二維碼，例如陶瓷器皿、瓷磚等。

布料和紡織品：某些噴墨印刷技術(shù)可以在布料和紡織品上打印二維碼，用于服裝、家居紡織品等領(lǐng)域。

熱轉(zhuǎn)印印刷二維碼

熱轉(zhuǎn)印印刷二維碼是一種使用熱轉(zhuǎn)印印刷技術(shù)將二維碼圖案轉(zhuǎn)移到物體表面的方法。它利用熱轉(zhuǎn)印印刷機(jī)和熱轉(zhuǎn)印箔，將預(yù)先設(shè)計好的二維碼圖案轉(zhuǎn)印到不同類型的材料上。

熱轉(zhuǎn)印印刷的優(yōu)點

高清晰度：實現(xiàn)非常高的圖像分辨率，使得二維碼能夠被清晰地打印在物體表面上。這有助于提高掃描的準(zhǔn)確性和可靠性。

耐久性強(qiáng)：能夠在物體表面形成耐久性的印刷層，具有較強(qiáng)的抗刮擦、耐磨損和耐候性能。即使在長期使用或惡劣環(huán)境條件下，二維碼仍然能夠保持清晰可讀。

適用性廣：熱轉(zhuǎn)印印刷技術(shù)可以應(yīng)用于各種不同類型的材料，包括塑料、金屬、玻璃等。無論是平坦的表面還是略微凹凸的表面，都可以使用熱轉(zhuǎn)印印刷二維碼。

色彩選擇多樣：使用多種顏色的熱轉(zhuǎn)印箔，使得二維碼可以以不同的顏色呈現(xiàn)。這有助于增加二維碼的可視性和吸引力。

生產(chǎn)效率高：熱轉(zhuǎn)印印刷是一種相對快速和高效的印刷方法，適用于大批量生產(chǎn)和自動化生產(chǎn)線，進(jìn)而提供快速的印刷速度和穩(wěn)定的印刷質(zhì)量。

熱轉(zhuǎn)印印刷的缺點

限制于印刷材料：熱轉(zhuǎn)印印刷二維碼主要適用于平坦的材料表面，對于不規(guī)則或彎曲的表面可能無法進(jìn)行有效的印刷。因此，在一些特殊形狀或曲面的物體上，熱轉(zhuǎn)印印刷二維碼不適用。

有一定的成本：熱轉(zhuǎn)印印刷需要使用專門的設(shè)備和熱轉(zhuǎn)印箔，這些設(shè)備和材料的成本較高。對于小規(guī)模生產(chǎn)或個人用戶來說不太經(jīng)濟(jì)實惠。

不能即時印刷：需要準(zhǔn)備設(shè)備和材料，并經(jīng)過一系列的操作步驟才能完成印刷過程。相比于其他快速印刷方法（如噴墨打印），熱轉(zhuǎn)印印刷二維碼可能需要更長的時間。

單色或有限顏色選擇：雖然熱轉(zhuǎn)印印刷可以使用彩色的熱轉(zhuǎn)印箔來打印二維碼，但顏色選擇相對有限。與其他印刷方法相比，彩色噴墨打印、熱轉(zhuǎn)印印刷在顏色選擇上可能略顯受限。

不適用于個性化印刷：熱轉(zhuǎn)印印刷是一種批量生產(chǎn)的印刷方法，不適合個體化或個性化定制的需求。如果需要在每個二維碼上有不同的信息或設(shè)計，熱轉(zhuǎn)印印刷可能無法勝任。

熱轉(zhuǎn)印印刷的適用范圍

塑料：適用于各種塑料表面，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。這些塑料材料常見于包裝、標(biāo)簽、塑料容器等物品上。

金屬：適用于一些金屬表面，如鋁、不銹鋼、鋅合金等。這些金屬材料常用于電子設(shè)備、汽車零部件、家具等領(lǐng)域。

玻璃：應(yīng)用于玻璃表面，如玻璃瓶、玻璃器皿等，它提供了一個清晰可讀的二維碼展示方式。

陶瓷：可用于陶瓷表面，例如陶瓷杯、陶瓷瓷磚等，能夠在陶瓷表面形成耐久的印刷效果。

激光刻錄二維碼

激光刻錄二維碼是一種使用激光技術(shù)將二維碼信息刻錄到材料表面的方法。激光刻錄利用高能激光束對材料進(jìn)行精確和可控的熱處理，通過在材料表面產(chǎn)生微小的坑、凸或顏色差異來表示二維碼的編碼信息。

激光刻錄的優(yōu)點

高精度：激光刻錄技術(shù)可以實現(xiàn)非常高的精度和分辨率，刻錄出的二維碼圖案清晰可見。

耐久性：由于二維碼圖案通過物理方式直接刻錄在材料表面，相對于某些其他印刷方法，激光刻錄的二維碼更加耐久，不易磨損或褪色。

定制化：可以根據(jù)需求進(jìn)行定制，包括尺寸、形狀、字體等，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

防偽性能：激光刻錄的二維碼圖案難以偽造，能夠提供較高的防偽性能，有助于產(chǎn)品的溯源和防偽認(rèn)證。

不受平面限制：在不規(guī)則或彎曲的表面上進(jìn)行刻錄，例如彎曲的表面、球體或曲線形狀。

高效性：刻錄速度相對較快，能夠在短時間內(nèi)完成大批量的刻錄任務(wù)。

環(huán)保節(jié)能：不需要使用化學(xué)染料或溶劑，無需額外的油墨等材料，屬于一種環(huán)保節(jié)能的印刷方式。

激光刻錄的缺點

單一顏色：通常只能實現(xiàn)單一顏色，無法直接實現(xiàn)彩色二維碼。

速度相對較慢：與一些其他印刷方法相比，激光刻錄二維碼的刻錄速度相對較慢，特別是對于大批量的刻錄任務(wù)。

刻錄深度有限：刻錄深度相對有限，如果材料表面經(jīng)過磨損或破壞，可能會導(dǎo)致二維碼不能識讀。

成本較高：激光刻錄設(shè)備和技術(shù)相對較昂貴，對于小規(guī)模應(yīng)用或低成本產(chǎn)品可能不太適合。

不適用于一次性應(yīng)用：激光刻錄二維碼是通過物理方式在材料表面形成的，無法像臨時貼紙一樣容易更換或刪除。

激光刻錄的適用范圍

金屬：如不銹鋼、鋁合金等金屬材料適合激光刻錄二維碼，常應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)識、零部件追溯等領(lǐng)域。

塑料：常見的塑料材料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC) 等都適合激光刻錄二維碼。可用于包裝、電子產(chǎn)品、塑料制品等。

陶瓷：在陶瓷表面留下持久的二維碼標(biāo)識，適用于陶瓷制品、瓷磚等領(lǐng)域。

玻璃：在玻璃表面刻上二維碼，常用于玻璃制品、餐具等的標(biāo)識或追溯。

木材：部分木材種類適合激光刻錄，可用于家具、木制品、工藝品等。

紙張和纖維素類材料：可以應(yīng)用于紙張、紙板、纖維素類材料上，適合于包裝、標(biāo)簽等應(yīng)用場景。

凸版印刷二維碼

凸版印刷二維碼是一種將二維碼圖案通過凸起的方式印刷在材料表面的方法。它使用了凸版印刷技術(shù)，通過將油墨或涂料涂覆到制作好的凸版上，然后將凸版與材料表面接觸，傳遞圖案。

凸版印刷的優(yōu)點

可感知性強(qiáng)：凸版印刷的二維碼具有明顯的觸感，通過觸摸可以感知到二維碼的存在，有利于用戶在識別和掃描二維碼時的準(zhǔn)確性。

防偽效果好：凸起的二維碼圖案使復(fù)制和偽造變得更加困難，增加了產(chǎn)品的防偽性能，有助于保護(hù)品牌和產(chǎn)品的合法權(quán)益。

耐久性高：凸版印刷的二維碼通常具有較好的耐久性，能夠經(jīng)受一定程度的擦拭、磨損和環(huán)境影響，保持二維碼的完整性和可讀性。

成本相對較低：與其他高精度印刷技術(shù)相比，凸版印刷具有成本相對較低的優(yōu)勢，適用于大規(guī)模生產(chǎn)和印刷需求較大的場景。

凸版印刷的缺點

限制圖案復(fù)雜度：凸版印刷對于二維碼圖案的復(fù)雜度有一定限制。由于制作凸版的過程以及印刷技術(shù)的限制，凸版印刷二維碼往往無法實現(xiàn)非常復(fù)雜和高密度的圖案，可能無法滿足某些特定應(yīng)用場景的需求。

讀取角度局限性：凸版印刷的二維碼在掃描時，需要較為垂直的角度來讀取凸起的圖案。如果角度過大或過小，掃描設(shè)備可能無法正常獲取二維碼信息，造成掃描和識別困難。

印刷精度有限：與其他高精度印刷技術(shù)相比，凸版印刷的精度有一定局限性。凸版印刷容易受到印刷機(jī)械性能、材料表面等因素的影響，導(dǎo)致部分圖案的細(xì)節(jié)或邊緣可能不夠清晰和精確。

可讀性受限：凸版印刷的二維碼具有凸起的表面，這也會導(dǎo)致一些問題。例如，如果二維碼印刷在不平整的表面上，或者被覆蓋或刮擦，會降低二維碼的可讀性和掃描成功率。

生產(chǎn)效率相對較低：相比較其他一些高速印刷技術(shù)，凸版印刷的生產(chǎn)效率較低。由于制作凸版和調(diào)整印刷設(shè)備的過程，凸版印刷在大批量生產(chǎn)時的時間和成本較高。

凸版印刷的適用范圍

紙張：應(yīng)用于各類紙質(zhì)材料，例如包裝盒、紙袋、紙質(zhì)賀卡等。

塑料：適用于各種塑料制品，如塑料包裝袋、塑料瓶、塑料卡片等。

金屬：在金屬表面上進(jìn)行印刷，適用于金屬包裝盒、金屬標(biāo)牌、金屬器具等。

玻璃：應(yīng)用于玻璃制品上，例如玻璃瓶、玻璃器皿等。

熱敏打印二維碼

熱敏打印二維碼是一種使用熱敏打印技術(shù)來印刷二維碼的方法。熱敏打印技術(shù)是利用熱敏打印頭對熱敏紙或熱敏標(biāo)簽進(jìn)行加熱，使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成圖像或文字的一種印刷方式。

熱敏打印的優(yōu)點

快速高效：打印的速度相對較快，可以快速地完成大批量的印刷任務(wù)，提高生產(chǎn)效率。

低成本：不需要使用墨盒或色帶等耗材，因此印刷成本相對較低，適用于對成本要求敏感的場景。

易于操作：設(shè)備操作相對簡單，只需加載熱敏紙或熱敏標(biāo)簽，并設(shè)置打印參數(shù)即可進(jìn)行印刷。

可靠性強(qiáng)：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，沒有需要磨損或易損件的部件，因此具有較高的可靠性，不易出現(xiàn)故障。

環(huán)保節(jié)能：不需要使用墨水或溶劑等化學(xué)物質(zhì)，避免對環(huán)境的污染，節(jié)約能源消耗。

熱敏打印的缺點

耐久性差：熱敏紙或熱敏標(biāo)簽的耐久性相對較低，容易受到高溫、陽光曝曬等因素的影響而退色或模糊，無法長時間保持圖案的清晰度。

不適用于特殊環(huán)境：熱敏打印的二維碼通常對環(huán)境條件要求較高，例如在潮濕或高溫環(huán)境下，圖案可能會模糊或無法顯示，不適用于一些特殊環(huán)境的應(yīng)用。

打印質(zhì)量有限：由于熱敏打印的原理，所得到的二維碼圖案通常比較粗糙，分辨率較低，無法達(dá)到其他印刷方式所能實現(xiàn)的高質(zhì)量輸出。

有一定的限制性：熱敏打印二維碼一般只能使用黑色或幾種有限的顏色，無法實現(xiàn)多彩的效果，對于一些需要印刷多色或特殊效果的需求，熱敏打印無法滿足。

長期保存問題：由于熱敏紙或熱敏標(biāo)簽的特性，打印出的二維碼圖案在長時間保存后可能會逐漸褪色或模糊，影響二維碼的可讀性和使用效果。

熱敏打印的適用范圍

熱敏紙：熱敏紙是最常見的用于熱敏打印的材料。它具有熱敏感層，通過打印頭加熱的方式產(chǎn)生圖案。熱敏紙通常用于普通的標(biāo)簽、條碼標(biāo)簽、快遞單等應(yīng)用。

聚合物標(biāo)簽：可用于聚合物標(biāo)簽上，如聚合物標(biāo)簽紙、聚酯薄膜等，這些材料具有較好的耐水性和耐磨性，適用于一些需要更持久的標(biāo)簽應(yīng)用。

塑料薄膜：在柔性的塑料薄膜表面進(jìn)行印刷，常見的如聚氯乙烯（PVC）薄膜、聚丙烯（PP）薄膜等，這些材料廣泛應(yīng)用于包裝行業(yè)，可用于打印產(chǎn)品標(biāo)簽、防偽標(biāo)識等。

熱敏標(biāo)簽：除了紙張和塑料材料外，還可使用帶有熱敏涂層的熱敏標(biāo)簽進(jìn)行打印。熱敏標(biāo)簽通常具有背面的膠粘劑，方便地貼于產(chǎn)品或包裝表面。

綜上所述，各種印刷方式都具有自己的優(yōu)勢和局限性。不同的二維碼印刷方式適用于不同的應(yīng)用場景需求。在選擇二維碼印刷方式時，應(yīng)根據(jù)實際需求和預(yù)期效果進(jìn)行評估。如果要求二維碼圖案具有高清晰度、對比度和耐久性，并且需要大批量生產(chǎn)，那么熱轉(zhuǎn)印或激光刻錄可能是較好的選擇。而如果對成本要求較低，且只需要打印簡單的二維碼，噴墨或凸版印刷可能更適合。

無論選擇哪種印刷方式，都需要注意保證印刷設(shè)備和介質(zhì)的質(zhì)量以及正確操作和維護(hù)設(shè)備，這樣才能獲得較高質(zhì)量的二維碼。在選擇打印技術(shù)時，需根據(jù)實際需求和應(yīng)用場景進(jìn)行綜合考慮，選擇最合適的印刷方式。