Маркировочное оборудование для нанесения кодов Data Matrix


Код Data Matrix – двухмерный матричный код. В нем можно зашифровать большое количество информации, сохранив, тем самым, свободное пространство на упаковке. В настоящее время Data Matrix используется для серийной маркировки продукции в разных странах. Наносится матричный код на упаковку с помощью термоструйных и лазерных принтеров.



К упаковке фармацевтической продукции предъявляются особые требования, и они постоянно усложняются. Среди причин такого положения вещей – создание новых компаний-производителей, которым требуется упаковка для препаратов, а также новые нормы в отношении маркировки лекарственных средств, которые активно вводятся в разных странах – и Россия здесь не исключение.

Толчком к развитию новых технологий и инноваций в отрасли маркировки стала возросшая потребность фармацевтических компаний в новых видах упаковки. Стало активно разрабатываться новое оборудование и методы печати высокого разрешения. На данный момент существует большое количество современных, высокотехнологичных решений для любых условий печати.

Обзор технологии

Выбор маркитатора – ключевой момент для всей упаковочной линии. Неправильно подобранное оборудование существенно снизит общую производительность и эффективность всего процесса. Существует 2 основные технологии, которые наиболее подходят для промышленной маркировки: термоструйная и лазерная печать. С их помощью можно осуществлять многострочную печать высокого разрешения с возможностью нанесения кодов Data Matrix.

Краткая таблица особенностей каждой технологии маркировки

  Термоструйная маркировка Лазерная маркировка
Материал Пористые материалы без водостойкого покрытия Пластик, металл, стекло, картон, фольга, любой вид бумаги
Преимущества - Скорость печати не зависит от сложности маркировки
- Легкое внедрение в готовую производственную линию
- Стоимость оборудования и расходных материалов
- Высокая надежность
- Нанесение печати на упаковку разных форм
- Широкий спектр материалов для печати
- Возможность нанесения печати на неподвижный материал
- Высокая стойкость маркировки
- Высокая контрастность изображения
Недостатки - Особые требования к материалу
- Вероятность "смазывания" маркировки при неправильной организации упаковочно-маркировочной линии
- Для нанесения печати на неподвижную упаковку, требует установка доп. оборудования (направляющих)
- Скорость работы зависит от размера окна печати, сложности маркировки
- Особые требования при установке
- Обязательная установка заграждения для обеспечения безопасности сотрудников
Печать высокого разрешения (включая Data Matrix коды) Да Да
Способы печати - Непрерывная (гофротара, использование web-интерфейса)
- Старт-стопная (бутылки, блистеры, мягкая упаковка)

Во время термоструйной печати изображение формируется мелкими каплями чернил. В основе технологии – нагревание части чернил с помощью резисторов, расположенных под каждым соплом. В случае с «пузырьковой» термоструйной печатью Bubble Jet , в результате образуется пузырек, и капельки чернил «выталкиваются» под воздействием избыточного давления. Краска попадает на материал из картриджа или печатающей головки.

Лазерный принтер наносит изображение с помощью сфокусированного светового луча. Его движением управляют два зеркальных гальфанометра, направляя луч в двух плоскостях.

Выбирая технологию маркировки необходимо учесть несколько моментов:

  • скорость печати;
  • способ движения упаковки на линии;
  • материал упаковки

Особенности материала для маркировки

Материал упаковки является одним из главных критериев выбора маркировочного оборудования. Конечно, обеим технологиям печати свойственны ограничения по подготовке и виду материала, но для термоструйной маркировки их существенно больше.

Термоструйные принтеры используют чернила на водной основе, поэтому такая технология маркировки лучшего всего подойдет для пористых материалов. Бумажные наклейки и картон, часто используемые при упаковке лекарственных препаратов, напротив, не стоит маркировать термоструйным принтером – на эти материалы наносится водостойкое покрытие, затрудняющие нанесение и высыхание краски. Впрочем, это ограничение печати можно обойти, при производстве упаковки убрав водостойкий слой в месте нанесения маркировки, правда, для этого придется договориться с производителем о внесении изменений в производственный процесс. В этом случае скорость высыхания чернил сократится до 1 секунды и, в дальнейшем, позволит избежать смазывания маркировки на других этапах производства.

Лазерная маркировка менее требовательна к материалу – их спектр гораздо шире, включает пластик, металл, различные виды бумаги и стеклянные поверхности. Как правило, в фармацевтической промышленности маркируются бумажные поверхности (картонная упаковка, этикетки), фольга и пластмасса.

В процессе лазерной печати углекислотные или оптоволоконные лазеры выжигают поверхность материала перед нанесением маркировки. При выборе этого вида печати нужно учитывать различные особенности материала:

  • поглощение лазерного излучения. Коэффициент вычисляется, исходя из длины волны и свойств материала упаковки
  • возможность создания контрастного окна печати в месте нанесения маркировки. Для этого окно печати, как правило, заполняют более темным фоном. Чтобы шрих-код получился более четким, оптимальным будет создание под темным фоном белого – с помощью мелованного слоя или слоя титановых белил. Во время маркировки, лазер удалит верхний темный слой, обнажая светлый. Таким образом, код получается контрастным и отлично считывается.

Скорость маркировки

Факторы, влияющие на скорость работы линии термоструйной печати:

  • Разрешение печати (в направлении движения материала)
  • Частота срабатывания (частота включения и отключения резисторов)

Сложность печати и размер кода Data Matrix, напротив, не оказывает никакого влияния на скорость термоструйной маркировки – все сопла работают одновременно, что исключает разницу между нанесением двух или четырех строчек текста. Кстати, эта особенность является одним из преимуществ термоструйной технологии печати. Следовательно, скорость нанесения кода Data Matrix будет точно такой же, как при нанесении, скажем, даты производства или стандартного двухстрочного штрих-кода. Этот момент очень важен, если Вы планируете увеличить объемы производства, сохранив скорость работы маркировочной линии.

Рассчитать скорость работы линии с лазерной маркировкой гораздо сложнее. Здесь необходимо учитывать ряд факторов.

  • Особенности материала. Необходимо выяснить, сколько времени (или энергии) потребуется лазеру, чтобы снять верхний слой
  • Размер области печати – важно определить, через какое время лазер начнет взаимодействовать непосредственно с поверхностью упаковки
  • Сложность печати: зависит от размера изображения и скорости его нанесения лазером
  • Частота подачи: в этом случае оценивается расстояние между маркируемыми товарами на линии, время перехода к следующему товару для нанесения изображения.

Фарм производители, как правило, используют два типа лазеров для маркировки: углекислотные (30 Вт) или оптоволоконные (20Вт). Они обеспечивают более высокую скорость печати, по сравнению с термоструйными маркитаторами.

При лазерной маркировке сложных материалов – фольга, пластик, металл – скорость работы линии снижается, но термоструйное нанесение печати на эти материалы невозможно.

Учитывая все вышеперечисленные факторы и особенности, окончательный выбор технологии нанесения печати на упаковку производится специалистом по маркировке.

Подача и перемещение упаковки на линии

И лазерная, и термоструйная технология маркировки подходят для печати высокого разрешения.

Принтеры каждого вида могут работать в двух режимах: в непрерывном и прерывистом. Одно из преимуществ лазерного маркитатора – возможность нанесения печати на движущийся и неподвижный объект. В случае с термоструйным принтером, упаковка должна все время двигаться вдоль печатной головки. Для нанесения маркировки на неподвижную упаковку потребуется установка дополнительного оборудования.

Использование:

  • Непрерывная печать: маркировка гофротары.
  • Непрерывная печать: маркировка с использованием веб-интерфейса.
  • Старт-стопная маркировка: маркировка бутылок.
  • Старт-стопная маркировка: маркировка мягкой упаковки и блистеров.

Особенности установки на линию

Термоструйная печать

Принтеры для термоструйной маркировки отличаются высокой точностью печати и компактностью печатных головок – это облегчает их внедрение в уже готовые производственные линии. Из обязательных требований к установке термоструйного оборудования – маленький зазор между маркируемым материалом и печатающей головкой. Высококачественные чернила позволяют существенно сократить скорость высыхания краски при печати. Необходимо верно установить направляющие, чтобы избежать контакта с напечатанной маркировкой на следующих этапах производства.

Лазерная печать

При установке лазерного принтера на упаковочной линии важно соблюсти несколько правил.

  1. Оборудование должно быть закреплено таким образом, чтобы избежать любой вибрации. В противном случае, маркировка получится неточной.
  2. Плоскость линзы, через которую проходит луч, должна быть расположена строго параллельно поверхности маркируемой упаковки.
  3. Ось маркирующей головки необходимо расположить перпендикулярно направлению перемещения упаковки.

Обеспечения безопасности при лазерной маркировке

При выборе системы лазерной маркировки важно учесть такие факторы, как отвод дыма и ограждение области печати. Чтобы обеспечить безопасность персонала, вокруг принтера устанавливают ограждение. Как правило, оно оборудуется закрывающимися дверцами и снабжается предупреждающими знаками. Если же закрытую зону вокруг лазерной установки создать не получается, ее можно оградить специальными защитными экранами. В случае использования углекислотного лазера, применяются панели из акрила или поликарбоната. При использовании оптоволоконных лазеров или лазеров Nd-YAG для защиты применяются панели из листового металла (см. стандарт ANSI Z16.1).

Во время работы лазерного маркитатора, в момент удаления верхнего слоя маркируемого материала, выделяет дым. В нем содержатся частички газа и материала, которые легко могут попасть в органы дыхания. Чтобы повысить безопасность, необходимо установить вытяжную вентиляцию со специальными фильтрами.

Такие вентиляционные системы обеспечивают 3 этапа фильтрации:

  • С помощью грубых фильтров удаляются крупные частицы материала;
  • С помощью воздушных фильтров высоко эффективности НЕРА осуществляется более тонкая фильтрация;
  • Специальный химический фильтр нейтрализует токсичные газы и неприятный запах, выделяемые при маркировке лазером.