数字印刷：喷墨印刷在RFID标签领域的应用

         喷墨印刷是数字印刷的一种，并逐渐成为数字印刷的主流技术，它利用数字式的数据存储影像，具有高速、能少量复制、易于组合、低污染等技术优点。近几年来，随着喷墨印刷技术的提高，其应用领域日益广泛，正逐步应用于RFID标签，在标签印刷领域发挥越来越大的作用，并且以其低廉的价格和精美的印刷质量受到越来越多用户的青睐。

　　喷墨印刷原理及RFID标签简介

　　喷墨印刷采用计算机直接控制输出的技术，无接触、无压力、无印版，省去了传统印刷方法所需要的制版设备、胶片以及版材等，且能在不同材质以及不同厚度的平面、曲面和球面等异形承印物上印刷，不受承印表面的限制。其原理是：将由计算机产生或来自印前输入设备的彩色图文信息传递到喷墨设备，通过特殊的装置，在计算机的控制下，计算出相应通道墨量，喷墨成像装置控制墨滴以一定速度由喷嘴喷射到承印物表面，最后通过油墨与承印物的相互作用，使油墨在承印物上再现出稳定的图文信息。

　　从应用油墨的方式来分，喷墨印刷技术可分为连续喷墨印刷和按需喷墨印刷两类。

　　RFID标签也称智能标签，通常由标签天线(或线圈)及标签芯片组成，是无源射频技术的核心。

　　RFID标签系统的工作原理为：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的存储信息，或主动发送某一频率的信号，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据的处理。概括起来，RFID标签有以下优点：具备数据的读写功能、小型化和多样化、可适应不同环境、可重复使用、具有穿透性、数据的记忆容量大、能同时识别多个物体等。

　　虽然相对于传统的条形码来说，RFID标签有很多的优势，但目前还未能大范围的应用，其关键的阻碍因素之一就是成本。RFID标签的关键技术就是提高其导电性。喷墨技术的发展正好迎合了RFID标签发展的需求，把喷墨印刷技术应用于RFID标签印刷，不仅可以降低其成本，还可以提高其导电性，比如用喷墨印刷代替传统的蚀刻方法来制造天线不但可以降低其制造成本，还可以提高天线的导电性。

　　喷墨印刷在RFID标签生产中的应用

　　喷墨印刷是近几年来发展最快的印刷方式，其多功能性是其他印刷方式所无法比拟的，它可将计算机中的数字信息直接喷涂到任何形状的材料上。利用喷墨印刷技术与镀金技术相结合的方式生产RFID标签天线图案，可以避免材料被切掉，从而可以降低RFID标签天线的生产成本。

　　采用喷墨印刷来进行RFID标签的制作可分为三种方式：①使用喷墨印刷方式把抗蚀油墨、阻焊油墨和字符油墨等喷射到覆铜板上，经过固化后得到成品；②采用含有纳米金属颗粒的导电墨水直接将电路图形喷在聚酯片基上，经过低温烧焙固化，形成电路；③通过采用相应特性的墨水，使用喷墨印刷的方法制造RFID标签中的电容器及电阻器等电子器件。与传统的印刷方式相比，采用喷墨印刷的方式可以达到更快的生产速度，印刷成本也有所降低，更重要的能够增加其布线密度，提高成品质量。

　　采用导电油墨，并结合喷墨印刷技术印刷天线，代替传统的天线印刷方式，可以节省材料，降低成本，还可以降低污染，保护环境。随着喷墨技术印刷和导电油墨技术的提高，RFID标签必定会成为物美价廉的智能标签产品，并逐渐取代传统的条形码，得到普及应用。

　　喷墨印刷在RFID标签中应用注意事项

　　用喷墨印刷印制RFID标签时，应控制好其各种印刷工艺参数，如喷墨速度等，否则将影响RFID标签的印刷质量。

　　油墨从喷嘴喷出时会具有一定的速度，当这一速度到达一定值时，便会在承印物产生飞溅效应，速度过快时，刚落下的墨滴还没来得及干燥，下一个墨滴便会下来，造成连续的墨滴层叠，导致所谓的咖啡环效应，从而影响RFID标签的印刷质量，进而影响其导电性，所以要控制好喷墨墨滴的速度和相应的墨滴间隔。

　　当墨滴从喷嘴喷射到承印物上后便会发生铺展，造成网点的物理增大。在铺展的同时，油墨也会向承印物的毛细孔扩散，从而使承印物的光学性质发生变化，进而造成网点的光学增大，在喷墨印刷中，网点的精确再现，是正确再现阶调，得到高质量印刷品的关键，所以，在印刷RFID标签时，要采用一定的方法对网点增大进行补偿，以提高RFID标签的印刷质量。

　　在印制RFID标签时，喷墨用的油墨也要具有良好的流动性和导电性，否则会造成喷嘴的堵塞，影响RFID标签的导电性。RFID标签的印刷关键就是降低RFID标签的电阻，提高其导电性。

　　用于印刷RFID标签的基板可以有多种，如纸基、塑料等。在印刷之前，要对基板进行处理，包括采用一定表面处理方法对其进行抛光、机械研磨、施胶等，改善基板的表面性能，使其与油墨能更好地融合，印制出符合要求的标签。另外，还要控制好印刷环境的温度、湿度等，避免静电现象的产生。

　　RFID标签市场正在发生显著的变化，对短版、小批量、个性化的需求越来越强烈，在时间、成本方面传统印刷技术无法达到其要求，与此同时，喷墨印刷技术的飞速发展给标签印刷市场带来了新的机遇。

　　美国Dimatix公司在法兰克福举办的Plastic Eletronics2005展会上，首次展出Dimatix DMP-2800全套印刷系统，研发的新一代喷墨头以超高精度将金属和有机材料喷在形状各异的不同材质如塑料、金属、硅胶、纸张等的表面，将复杂的图案印制出来，帮助客户方便、快速、简单、低成本地开发和研制RFID天线和标签。

　　随着社会的发展，RFID标签的优势越来越突出，为了克服阻碍其发展和普及的因素，越来越多的专业人士致力于RFID标签的技术提高。把喷墨印刷技术应用到RFID标签上，也成为很多专业人士思考的问题。目前，喷墨印刷应用于RFID标签的优势正日益凸显出来，且在不断发展，相信随着喷墨印刷技术的进一步提高，其在RFID标签的应用一定会大放异彩，RFID标签的应用范围也会越来越宽。