CC BY
69
ТЕМА НОМЕРА
УДК 621.798.7
Маркировочные принтеры
на предприятиях пищевой промышленности
В.А. Трунов, канд. техн. наук, доцент
Московский государственный университет технологий и управления
В условиях высокой конкуренции на российском рынке продукция практически всех отраслей промышленности подвергается маркировке.
Под маркировкой понимается не очень крупный значок (цифра, буква, рисунок, либо их сочетания), который не несет каких-либо декоративных или рекламных функций, а предназначен исключительно для упрощения идентификации товара, автоматизации процессов его транспортировки и складирования, оснащения его сопроводительной информацией (срок хранения и т. п.).
Практически любая упаковка должна оснащаться штриховым кодом, датой изготовления, серийным номером изделия, логотипом производителя, знаком, защищающим товар от подделки [1].
В данной статье мы постарались рассказать читателям о новых технических возможностях идентификации товара.
Естественно, кодировка и маркировка не претендуют на решение всех вопросов, связанных с защитой качества. Однако они помогают следить за качеством выпускаемой продукции, поскольку вся информация о кодировке хранится у самого производителя, а это, в свою очередь, упрощает контроль за определением подлинности товара [2].
При выборе промышленного мар-киратора можно выделить несколько критериев, помогающих сориентироваться в разнообразии предлагаемых моделей. В первую очередь это касается применения маркирато-ра; типа и материала упаковки; требований предъявляемых к качеству маркировки и удобочитаемости надписей. Важные аспекты выбора -рыночный спрос на производимый товар и масштабы производства, а также стоимость и надежность мар-киратора. В некоторых случаях решающим фактором выступает скорость печати маркиратора [3].
Основные методы нанесения текстовой информации: тиснение, термотиснение, перфорация, термопечать, штемпельная печать, капле-струйная, лазерная и другие виды
печати. Каждый из этих методов по-своему хорош, каждый имеет и свои недостатки.
Оборудование для тиснения.
Способ простой и понятный: упаковка движется по конвейеру, там стоит машина и выполняет роль штамповщика.
Роллер-кодеры с использованием термоплавких чернил наносят четкие ясные, мгновенно высыхающие отпечатки на различные упаковочные материалы. Нагретая латунная гарнитура переносит расплавленные чернила на поверхность маркируемого продукта.
Прессы для тиснения и роллер-кодеры - механические (нецифровые) устройства, способные наносить только простые оттиски даты/времени.
Каплеструйные маркираторы.
Они наносят различные коды (от простейших дат до логотипов, штрих-кодов и серийных номеров) на первичную упаковку и гофроко-роба посредством направленного распрыскивания чернил. В зависимости от области применения можно выбрать мелко- или крупносимвольные каплеструйные принтеры. Кап-леструйная технология стремительно входит в промышленное производство и находит все более широкий спрос.
Существует два основных направления каплеструйной технологии.
Каплеструйная технология циркуляционного типа основана на использовании жидких чернил, которые, благодаря химическому составу, можно наносить на широкий спектр материалов. Недостатки данной технологии: сопутствующее загрязнение и необходимость промывки принтера. Также некоторые потребители опасаются химсостава используемых в этой технологии расходных материалов.
Каплеструйная технология с использованием термоплавких чернил Touch Dry применяется там, где необходимы чистота и экологическая безопасность производства. Чернила Touch Dry безопасны и не содержат растворителей и других вредных
Ключевые слова: маркировка; упаковка; тиснение; каплеструйные маркираторы; каплеструйная технология; скорость печати.
Key words: marks; packing; a stamping; drop fluidic markers; drop fluidic technology; speed of the press.
веществ. При комнатной температуре термоплавкие чернила остаются твердыми, сухими и немаркими в обращении. Однако область их применения ограничена. Например, они не пригодны для непористых поверхностей, таких как стекло.
Лазерные маркираторы. Цифровые лазерные маркираторы обеспечивают процесс маркировки под воздействием лазерного луча на поверхность упаковки, а это значит -отсутствие каких-либо затрат на расходные материалы. Принцип лазерного воздействия заключается либо в удалении красочного слоя с поверхности, либо в выпаривании или плавлении верхнего слоя упаковочного материала (такого как ПЭТ, полистрол, полипропилен). В обоих случаях получается нестираемая мгновенная печать высокого качества. Лазерные принтеры - универсальный метод маркировки первичной упаковки, благодаря экологической безопасности и отсутствию расходных материалов, а также высокой разрешаемой способности наносимых кодов. До настоящего момента основными недостатками лазеров были высокая цена и крупные габариты. Однако современные недорогие компактные модели, например, принтеры БтагИаБе компании МАККЕМ, становятся все более конкурентоспособными на рынке маркировочных решений.
Термотрансферные принтеры. Они обеспечивают высокое качество печати. Пригодны и надежны в применении к различным видам гибких упаковочных материалов, гарантируя высочайшую четкость маркировки. Путем мгновенного точечного нагрева риббона (термотрансферная лента) и переноса краски, содержащейся на лицевой стороне риббона, на маркируемую поверхность эти принтеры могут печатать различную информацию. Например, дату, серийный номер, информацию о производителе, штрих-коды и реальное время печати на индивидуальную упаковку товара. Основной недостаток - высокие издержки при печати - может быть преодолен благода-
PACKAGING AND LOGISTICS
m
Рис. 1. Маркировка пищевой продукции
ря новой функции. Это функция экономии риббона, делающей эти принтеры еще более привлекательными.
Однако термотрансферный способ предусматривает, по возможности, плоскую поверхность. Изделие же не может быть хрупким - это ограничение для всех контактных кодировщиков.
Каплеструйные маркираторы.
Каплеструйная технология малых знаков реализуется по следующему принципу: непрерывный чернильный поток поступает в печатающую головку, в ней находятся элементы, которые разбивают его на отдельные капельки. На выходе из печатающей головки образуется поток отдельных капель, которые проходят через так называемые отклоняющие пластины. Когда подается команда на печать, то капли ложатся в соответствии определенным буквам, знакам или другим символам. Все это происходит без контакта с поверхностью на расстоянии примерно 10 мм, в некоторых случаях есть возможность увеличить его до 50 мм.
С помощью каплеструйных принтеров малых знаков наносится краткая переменная информация: дата выпуска, срок годности, идентификационные данные (номер партии, номер продукта, в том числе штрих-код) товарной единицы.
С помощью современного маркировочного оборудования бесконтактным и контактным способом можно нанести четкое изображение в виде различных шрифтов, знаков, символов, логотипов, рисунков и барко-дов. Маркировка производится практически на любую поверхность (плоскую, вогнутую, выпуклую, цилиндрическую) из любого пористого и непористого материала (бумага, стекло, пластик, металл).
Как правило, на первичную упаковку (бутылки, банки) наносится маркировка символами небольших размеров (дата выпуска, срок годности, серийный номер). Каплеструйные принтеры позволяют наносить символы высотой от 0,7 мм. С использованием одной струи чернил можно нанести до четырех строк, од-
ной головки с двумя струями - до восьми строк. Для маркировки групповой тары (упаковочных коробов), там, где в ряде случаев требуется нанесение широкоформатной кодировки, предлагаются принтеры больших знаков [3, 4].
На российском рынке современное оборудование для маркировки представляют различные компании, как отечественные, так и зарубежные.
Электрокаплеструйные маркировочные принтеры «ЭКСТ». На
сегодняшний день Санкт-Петербургский Институт электрокаплеструйных технологий (Институт «ЭКСТ») -единственное предприятие в России, производящее электрокаплеструй-ные маркировочные принтеры.
С 1992 г. институт «ЭКСТ» приступил к промышленному выпуску маркировочных принтеров, которые наносят на упакованный товар оперативную информацию (например, дату выпуска и срок реализации), а также товарные знаки и графические рисунки. Маркировка производится бесконтактно отдельными каплями чернил в то время, когда маркируемый объект перемещается относительно печатающей головки.
В настоящее время институт «ЭКСТ» предлагает пять видов маркировочных принтеров, каждый из которых рассчитан на определенные требования и возможности заказчика. Принтеры требуют минимум внешних подключений (только электросеть), надежны, безопасны и просты в эксплуатации.
На линиях фасования и упаковывания ликероводочных, винодельческих, пивобезалкогольных, соковых, молочных и масложировых предприятиях используют принтеры маркировочные «ЭКСТ-ДАТА ЗМ плюс», ЭКСТ-ЭТИКЕТКА ЗМ», «ЭКСТ-ЭТИ-КЕТКА 4М», «ЭКСТ-УНИВЕРСАЛ» [7].
На рис. 1 показаны образцы маркировки продукции, на рис. 2 - общие виды маркираторов.
В таблице приведены технические характеристики маркировочных принтеров института «ЭКСТ».
У маркировочных принтеров имеется возможность нанесения графи-
Рис. 2. Маркираторы: а - «ЭКСТ-ДАТА 3М»; б - «ЭКСТ-ЭТИКЕТКА 4М»; в - «ЭКСТ-УНИВЕРСАЛ»
Модель
Основные возможности «ЭКСТ-ДАТА ЗМ» «ЭКСТ-ЭТИКЕТКА 3М» «ЭКСТ-ЭТИКЕТКА 4М» «ЭКСТ-УНИВЕРСАЛ»
Максимальная скорость печати, м/с 3 5 6,5 5
Число строк 1-2 1-4 1-4 1-4
Максимальное число символов в строке Высота символа, мм 124 1,2-15 248 1,2-25 248 1,2-25 248 1,2-25
Количество печатающих головок 1 1 1 1
Габаритные размеры, мм: блок управления 390х хЗ60х х205 390х хЗ60х х205 225х х320х х350 380х х340х х340
печатающая головка 170х х65х42 170х х65х42 L= 190 мм ф = 41,2 мм 170х х65х42
Масса, кг: блок управления печатающая головка 12 0,125 12 0,125 13,5 0,125 18 0,125
ТЕМА НОМЕРА
ческих фрагментов. Управление от внешнего компьютера RS 232, питание от сети переменного тока 90-250 В, 50 Гц, 30 Вт.
В комплект поставки входят корпус принтера, печатающая головка, фотодатчик и стойка стандартная [7].
Каплеструйные принтеры малых знаков Imaje (Франция). Фирмой разработаны простые, гибкие, удобные и надежные в обращении модели S7 Drima, S7 Sigma, S7 Mega и 87 Supra для нанесения маркировки в обычных производственных условиях.
Принтеры этой серии используют принцип продолженной струйной печати.
На рис. 3 показан общий вид кап-леструйного принтера S7.
Скорость печати моделей S7 (Prima-Supra) - 1,3-5,5 м/с, количество строк - 1-4, высота строки - от
Рис. 3. Каплеструйный принтер S7
Рис. A. Каплеструйный принтер Jaime 1000 SA
Количество одновременно печатаемых строк от 2 до 4 (одной струей) и до 8 строк (двумя струями). Скорость печати - 5,4 м/с.
Для маркировки первичной упаковки при выпуске различных напитков разработаны каплеструйные принтеры малых знаков серии Jaime 1000 S4, Jaime 1000 S4 PLUS, Jaime 1000 S4/S4 PLUS Hi-P65, Jaime 1000 S4/S4 PLUS Si. Максимальная ско-
типа печатающей головки на каждый канал приходится от трех до восьми сопел. Когда на резонаторы подается напряжение, их размеры уменьшаются, и чернила из резервуаров попадают в каналы (рис. 5).
После окончания подачи напряжения размеры резонаторов восстанавливаются, и чернила выбрасываются из печатных каналов через сопла.
Такая технология не требует каких-либо внешних насосов. Принтеры не содержат движущихся или вращающихся частей, благодаря чему устойчивость их работы достаточна высока.
Примером принтеров, использующих данную технологию, служит принтер 1та]е 4040 (рис. 6).
Принтер Imaje 4040 печатает текст, графические знаки и штриховые коды. Возможность подключения - до четырех печатающих головок. Выбор пьезоэлектрической печатающей головки: 128 или 500 адресуемых каналов. Высота символов: 128-канальная печатающая головка - от 1,5 до 17 мм; 500-каналь-ная печатающая головка - от 1,5 до
Рис. 5. Принцип работы каплеструйного принтера
2,5 до 20 мм в зависимости от количества печатных строк, размеры корпуса - 512х 236х215 мм. Принтер может комплектоваться или малой, или стандартной печатающей головкой.
Питание от сети переменного тока 110-220 Вт, 50 Гц. Имеет четыре шрифта и возможность нанесения логотипа, рисунка и штрих-кода.
При самых жестких требованиях производства для нанесения маркировки как простой, так и наиболее комплексной, на всей поверхности, включая темную, при работе во влажной и пыльной производственной среде применяют принтеры серии Б8.
рость производственного конвейера - 5,4 м/с, количество печатаемых строк - 1-2, высота символов - 2-20 м/с, размеры корпуса - 1051-463340 мм, потребляемая мощность -0,35 кВт. Общий вид каплеструйного принтера показан на рис. 4.
Каплеструйные принтеры больших знаков. Принтер больших знаков Imaje 4040 использует DOD технологию. Каждая печатающая головка состоит из 128 или 500 печатных каналов, ведомых простыми пьезоэлектрическими резонаторами. Каждый канал состоит из нескольких сопел, сквозь отверстия которых проходят чернила. В зависимости от
J
Рис. б. Каплеструйный принтер ¡maje A0A0
PACKAGING AND LOGISTICS Eg
H I II
71 мм. Максимальная скорость печати: 61 или 42 м/мин при нанесении штриховых кодов [7]. Официальный дистрибьютор Imaje России - ЗАО Фирма «Пилот».
Среди известных производителей этой техники, кроме уже упоминавшейся компании Imaje, можно отметить такие компании, как Domino (российский дистрибьютор - ООО «Глобал Принтинг Системе»), Markem (российский дистрибьютор - ООО «APTMARK Лейбл Системе »), Videojet США, Hitachi Ltd (российский дистрибьютор - фирма «ФОРИНТЕКС»), Willett, Zanasi S.r.1 (российский дистрибьютор - ООО «Союзпак»), Citronix (российский дистрибьютор - РОТОМАК industrial machinery inc) и др.
Каплеструйные принтеры для мелкосимвольной маркировки фирмы Domino. Фирмой разработаны принтеры серии А (А 100, А200,
Рис. 7. Каплеструйный принтер А300
АЗОО, А400) для печати в две и четыре строки, со скоростью печати до 147-325 м/мин.
В линиях розлива высокой производительности рекомендуется к установке модель АЗОО, разработанная для работы в жестких условиях производства (защита в стандарте 1Р 65) (см. рис. 7).
Скорость печати - до 325 м/мин, высота символов - от 3 до 20 мм, печать в четыре строки, размеры блока управления - 245x450x650 мм, масса - 33 кг, размеры печатающей головки - 280,5x40x42,5 мм, длина кондуита - 3 м, потребляемая мощность - 200 Вт.
Промышленный принтер EBS 6100 (Германия). ЗАО «Упаковочные системы» представляет промышленный принтер ЕВБ 6100 (Германия), снабженный одной печатающей головкой. Маркировка наносится бесконтактным способом на самые различные материалы и поверхности (гладкие, шероховатые и пористые) (рис. 8).
Особенности модели: скорость печати - до 1488 символов в секунду, высота символов - 1,5-14 мм, до четырех строк печати, размеры блока управления - 435x300x202 мм, размеры печатающей головки -153х38 мм, расход сжатого воздуха - 2,7 м3/ч.
Ликероводочные, винодельческие заводы и предприятия по выпуску пива и безалкогольной продукции для маркировки стеклянной и пластиковых бутылок, металлических банок, упаковочных коробок и этикеток используют каплеструйные принтеры
[4].
Преимущества кап-леструйной технологии: качество - символы видны четко и держатся устойчиво; скорость - информация наносится на изделие за доли секунды; гибкость - можно оперативно сменить данные, шрифт и выполнить еще ряд задач, которые требуют быстрой перенастройки оборудования; универсальность - каплеструй-ный метод позволяет маркировать поверхность любой формы и практически любой материал (бумагу, картон, пластик, стекло, алюминий и другие металлы, пленки - ПЭ, ПП, ПВХ); относительная дешевизна оборудования; низкая цена владения оборудованием (по сумме стоимости расходных материалов).
Этот метод выгодно отличается, например, от термоспособа, когда требуется использовать более дорогие картриджи и в «стоимость работ» входит недешевый этикеточный материал. Однако имеется ряд недостатков: относительная ограниченность информации (с помощью принтеров малых знаков можно нанести не столь большой объем информации, по сравнению, например, с термоспособом); необходи-
Рис. 8. Мелкосимвольный маркировщик EBS 6100
мость применять расходные материалы; каплеструйное оборудование -не самое простое по своему построению.
Маркировочные принтеры на предприятиях пищевой промышленности применяются уже около 10 лет. Отечественные производители уделяют все большее внимание качеству своих изделий. Наличие маркировки, содержащей обязательные сведения о дате выпуска товара и срока годности, а также товарный штрих-код, является обязательным требованием.
Классификация современных маркировочных принтеров, принцип работы и т. п. помогут производителям выбрать новое высококачественное оборудование.
ЛИТЕРАТУРА
1. Епишин, М. Маркировка продук-ции/М. Епишин//Пакет. - 2000. -№ 4. - С. 83-89.
2. Ван Ден Дул, Р. Кодекс поведения при выборе промышленного маркиратора/Р. Ван Ден Дул//Инду-стрия напитков. - 2005. - № 5. - С. 55-58.
3. Данилов, Д. Современные технологии маркировки продукции/Д. Данилов//Пакет. - 2005. - № 1. - С. 36-43.
4. Маркировка XXI века - электро-каплеструйные принтеры//Пищевая промышленность. - 2000. - № 7. -С. 106-107.
5. Полежаев, А. Маркировка - новые возможности/А. Полежаев// Веко в напитках. - 2005. - № 5-6. -С. 10-11.
6. Аверин, В. Принтеры «HITACHI» - сделано в Японии/В. Аверин// Индустрия напитков. - 2006. -№ 4. - С. 58-59.
