Дмитрий Данилов,
компания «Имаж»

Переменная информация на коробочках для парфюмерии нанесена каплеструйным принтером малых знаков

Любая деятельность, чтобы быть успешной, требует последовательности и упорядоченности. В производственном процессе это позволяет избегать временных и качественных потерь. Поэтому наиболее успешным сегодня будет то предприятие, которому удалось решить максимум организационных проблем. А это зависит не только от грамотного руководства компанией, но и от того, как отлажены технологические процессы на всех этапах изготовления продукции.

Вместе с тем, технологическое развитие влечет за собой оптимизацию всевозможных учетно-контрольных систем. Недаром во всем мире масса сил и средств тратится на создание и внедрение все более совершенных систем контроля качества продукции, идентификации товаров, логистики.

В этой связи возникает необходимость многоуровневой маркировки выпускаемых товаров. Маркируется все - от единичного изделия до палеты. Применительно к каждой стадии этого процесса существует свое оборудование. Ранее для этих целей применялись так называемые штамповка, засечка, тиснение (выдавливание). Некоторые из этих методов до сих пор существуют. Однако где-то 20 лет назад в мире стали появляться новые технологии, которые продолжают развиваться, а лет десять назад они пришли и в Россию.

Не так важен способ, главное - результат

Современные стандарты оформления продукции предъявляют высокие требования к качеству маркировки

Весьма широким спектром у нас представлено маркировочное оборудование для розничной упаковки. Перечислим наиболее распространенные на сегодняшний день способы маркировки.

Контактные кодировщики (contact coders). Способ простой и понятный: упаковка движется по конвейеру, там стоит машина и выполняет роль штамповщика.

Каплеструйная технология (ink-jet, или continious ink-jet - CIJ). 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.

Как правило, производителю необходимо наносить информацию небольшого объема на крупную партию товаров, которые движутся по конвейеру. Соответственно, печать должна происходить максимально быстро, символы быть четкими, краска - устойчивой.

Каплеструйная технология отвечает всем этим требованиям. Ее преимущества:

• 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 - каплеструйный метод позволяет маркировать поверхность любой формы и практически любой материал (бумагу, картон, пластик, стекло, алюминий и др. металлы, пленки - ПЭ, ПП, ПВХ). Показательный пример - яйцо: округлой формы, хрупкое. Или ПЭТ-бутылка: она имеет различные изгибы поверхности, поэтому не так-то просто нанести какое-либо изображение.
  
  
• 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.

Каплеструйный принтер наносит информацию практически на любую поверхность

Однако имеется ряд недостатков:

• относительная ограниченность информации. С помощью принтеров малых знаков можно нанести не столь большой объем информации, по сравнению, например, с термоспособом;
  
  
• необходимость использовать расходные материалы;
  
  
• каплеструйное оборудование - не самое простое по своему построению.

Термо-, термотрансферная печать. Это промышленные принтеры различного назначения: деск-топы (для печати небольших этикеток), а также оборудование для изготовления этикеток большого формата. Основное преимущество этого способа в том, что объем информации ограничен только размером этикетки. Если же говорить о штрихкоде, то это, наверное, один из лучших способов. Потому что для каплеструйного принтера при нанесении именно штрихкода очень важно, чтобы поверхность была ровная, скорость движения по конвейеру постоянная и не очень высокая. Кроме того, не на каждый материал можно нанести штрих-код, поскольку многие бликуют, и код просто не читается сканером. Термоспособом печатаются этикетки, которые могут быть наклеены в нужное место, и таким образом проблема исчезает.

авторская справка О том, что внутри 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. Если команды на печать нет, то все капли снова возвращаются назад в систему и циркулируют в принтере (отсюда название: continious - «непрерывный»). Именно такой способ не дает чернилам засохнуть внутри (по свойствам они ведь быстровысыхаемые), а на поверхности чернила высыхают мгновенно. Лазерное оборудование, как правило, состоит из лазерной трубки и системы, которая им управляет. Эту систему упрощенно можно описать так: лазерный луч «бродит» между двумя зеркалами, одно из которых имеет 100% отражение, а второе - меньше 100%. От одного, соответственно, он отражается, а через другое проходит дальше. Здесь возможны различные технологии управления этим лучом, в зависимости от которых и появляется тот или иной способ нанесения маркировки. Основных технологий три. Маска. Луч проходит через так называемую маску (пластину) соответствующей какому-либо символу, который и остается на бумаге. Но этот способ уже устарел. Dot-matrix. Технология схожа с принципом работы каплеструйного принтера: за счет системы зеркал происходит отклонение луча в соответствии с наносимым символом. Векторный способ. В этом случае лазерный луч фактически рисует по бумаге. На сегодняшний день этот способ наиболее перспективен, сейчас активно развивается. За ним будущее, потому что эта технология гораздо дешевле, чем две предыдущие. Например, первые масочные лазерные принтеры, которые были установлены у нас в России, стоили порядка 100 тыс. долл. США. Принтеры, работающие по принципу dot-matrix, сейчас стоят не менее 35 тыс. долл. США. На векторные принтеры цены начинаются примерно от 18 тыс. долл. США. Другое дело, что у векторного способа пока не такие большие возможности по производительности, самый быстрый способ сегодня - dot-matrix. Тем не менее появляются все новые и новые разработки, процесс совершенствования продолжается.

Однако термотрансферный способ предусматривает, по возможности, плоскую поверхность. Изделие же не может быть хрупким - это ограничение для всех контактных кодировщиков.

Принтер Imaje S7 наносит маркировку при высокой скорости движения конвейера

Термотрансфер он-лайн (TTOL). Очень хороший способ для случаев, когда маркировку нужно наносить не прямо на продукт или упаковку с продуктом, а на предварительном этапе. Например, обертки для печенья кексов, мороженого и пр. - то есть гибкая упаковка (пленки, ламинаты). Рулон материала, как правило, разматывается по конвейеру, а на этапе перед фасовкой продукции специальное устройство наносит переменную информацию термоспособом. И если обычный термопринтер работает только с бумагой, то это оборудование запечатывает и пленки, при этом скорость маркировки довольно высока.

Лазерная маркировка. Пожалуй, наиболее перспективный способ, поскольку он избавлен от многих недостатков всех перечисленных выше способов. Эта технология имеет большинство преимуществ каплеструйной: качество, быстрота, гибкость, универсальность - с ее помощью можно маркировать любую поверхность, можно быстро перенастраивать информацию. А по качеству ни одна другая технология не сравнится с лазерной маркировкой. Плюс особые достоинства:

• отсутствие расходных материалов;
  
  
• экологически чистый способ маркировки.

Опасность просчета

Когда производитель выбирает оборудование, он оценивает его по различным критериям. Рассмотрим сейчас только каплеструйные и лазерные принтеры, поскольку мы их определили как наиболее подходящие во многих случаях для маркировки продукта в первичной упаковке. Какие основные критерии стоит учитывать?

Пример нанесения двумерного кода на упаковку медицинских препаратов

Производитель, прежде всего, должен определиться с бюджетом и понять, каких результатов он ожидает. Если нужно просто «залатать дыру» в производственном процессе и важна только финансовая сторона вопроса, то выбирая между каплеструйным и лазерным принтером, необходимо учитывать один основной момент - насколько интенсивно принтер будет использоваться. Если ему надлежит работать 24 ч в сутки и скорость потока при этом высокая (хотя производственная линия может быть небольшая), то имеет смысл, прежде всего, посчитать стоимость владения этим оборудованием - то есть во сколько обойдется эксплуатация. Сюда входят, в первую очередь, чернила и растворители (причем растворителя расходуется больше, чем чернил, поэтому большую часть расходов очень часто составляет именно он). Далее нужно обязательно узнать, сколько стоят запасные части, сервисные услуги, во что обойдется простой оборудования, какова степень его надежности. Несмотря на кажущуюся эфемерность последнего заявления, это зачастую можно определить, воспользовавшись рекомендациями и опытом других производств.

Если в результате суммарная стоимость за 4–5 лет эксплуатации каплеструйного принтера оказывается выше, чем стоимость лазерного, то однозначно предпочтителен последний. Конечно, первые 2–3 года лазерное оборудование будет окупаться, но потом затраты производителя на него будут несоизмеримо меньше, чем на каплеструйное.

Хотя, если говорить о цене, то 90% каплеструйных принтеров попадает в категорию стоимости до 10 тыс. долл. США (самые продвинутые модели могут стоить 20–25 тыс. долл. США), тогда как лазерные стоят от 18 тыс., а у некоторых цена может доходить до 70 тыс. долл. США. Понятно, что разрыв значительный, поэтому тут надо изначально понять и оценить финансовую сторону.

Технические тонкости

Применение векторного лазера

Если финансовая сторона вопроса не сильно довлеет над принятием решения по выбору оборудования, то стоит повнимательней присмотреться к технологическим особенностям машин. Потому что, конечно, многое зависит от класса оборудования и конкретной модели. Например, выбирая модель каплеструйного принтера, необходимо выяснить:

• какой объем информации можно наносить, максимальное количество строк (есть модели, которые рассчитаны на одну–две строки, есть, которые могут наносить до 16 строк - и то и другое востребовано);
  
  
• его изобразительные возможности: только цифры-буквы или еще логотипы, штрихкоды, двумерные коды и т. д.;
  
  
• какова максимальная скорость нанесения информации: при печати одной, двух и более строк, штрихкода и т. д.;
  
  
• с какими чернилами взаимодействует тот или иной принтер (не каждый принтер может наносить информацию на темную поверхность светлыми чернилами - только специализированные, не всякий подойдет для маркировки, например, стекла).

Нюансов существует очень много, и их надо учитывать в соответствии с требованиям производства. Это и конфигурация устройства: насколько он удобен в запуске, в повседневной эксплуатации, насколько удобен интерфейс с эргономической точки зрения и удобно ли вводить информацию, существуют ли какие-то дополнительные опции.

авторская справка В сложных условиях Одной из немаловажных характеристик оборудования является способность функционировать в различных условиях производства: при повышенной (пониженной) температуре, влажности, пылении продукции и пр. У каждой линейки маркировочных принтеров есть своя категория пылевлагозащищенности. Это так называемый IP-индекс, который вычисляется по специальной шкале, разработанной в одной европейской лаборатории. Оборудование с индексом IP-65 в максимальной степени защищено от влажности и пыли. Такие принтеры могут без проблем работать, например, на производстве мороженого: его технологическая особенность в том, что линии поливают водой через каждый час. Принтер с высоким индексом защиты тоже можно полить струей воды, а потом включить, и он будет нормально работать. Это же касается и производства таких продуктов, как чай, кофе, некоторых кондитерских изделий, частицы пыли которых совершенно различны (пылью может быть и шоколадная крошка), но на работу принтера это никак не влияет. Если говорить про влияние внешних условий (температуры, влажности) на качество и стойкость маркировки, то у лазерного изображения устойчивость к таким воздействиям 100%, поскольку оно создается в результате изменения поверхности маркируемого объекта. В случае каплеструйной технологии все зависит от устойчивости чернил. Есть обычные чернила, отвечающие стандартным условиям хранения товара, а есть чернила со специальными свойствами: устойчивые к дневному свету, к различным процессам обработки поверхности, в том числе и температурной. Существуют и специальные чернила - невидимые или меняющие цвет. Например, до процесса стерилизации надпись имеет один цвет, а после - другой. Это помогает производителю контролировать качество продукции - маркировка в этом случае отражает факт совершения технологической операции. Если на контроле попадается банка с чернилами другого цвета - сразу ясно, что это брак, поскольку она не прошла необходимую стадию обработки. Невидимые чернила очень активно используются в парфюмерной упаковке для защиты брэнда от подделки. Такими чернилами на упаковку наносится некое изображение, и если у покупателей вдруг возникнут претензии к качеству товара, всегда можно определить, настоящий он или подделка.

В лазерных принтерах для промышленной маркировки используется, как правило, лазер на основе газа СО2.Существуют еще так называемые твердотельные лазеры на основе итрий-алюминий-гранат, но они стационарные и предназначены для работы с тяжелыми поверхностями - камнем, гранитом, металлом (с их помощью, например, маркируют детали автомобилей), то есть используются там, где требуется хорошая устойчивость и глубокое проникновение.

Технология TTOL: принтер плюс аппликатор

Мощность лазера на основе газа колеблется от 5 до 200 Вт, она и определяет возможности оборудования. Низковаттные лазеры (5–30 Вт) ориентированы, в основном, на массовое применение, создавая конкуренцию каплеструйным принтерам. Лазеры большей мощности конкурируют на высокоскоростных производственных линиях (например, линии розлива напитков с выходом более ста бутылок в час).

Маркетинговые преимущества

Кроме того, определяющую роль может сыграть сектор рынка, в котором позиционируется продукт - массовый или элитный. Вот если мы возьмем банку кофе Nestle, стеклянную с этикеткой. Производитель - международная корпорация, для которой чрезвычайно важен имидж товара. Однако часть ассортимента маркируется каплеструйной технологией, а часть перевели на лазерную маркировку. И это связано, прежде всего, с необходимостью создать более привлекательный имидж более дорогого товара. Ведь лазерная маркировка не только смотрится элегантнее, но и является дополнительным элементом защиты продукта от подделки. «Левому» предприятию, скорее всего, будет невыгодно, поскольку слишком дорого, приобретать такое оборудование для маркировки. Поэтому если стоит лазерная маркировка, то уверенность потребителя в том, что продукт настоящий, будет гораздо выше.

Объединяемся в группы

В данном случае с помощью TTOL-принтера переменная информация наносится на гибкую упаковку до фасования в нее продукта

На этапе групповой упаковки товаропроизводителю требуется маркировка, позволяющая идентифицировать данный товар в определенном объеме. Маркировка может включать: название производителя, штрихкод, номер партии и различную символику. Обычно объем информации больше, чем требуется индивидуальной упаковке. Как ее наносят?

• Короб заказывается уже с печатью.
  
  
• С помощью термоэтикетки. И это сейчас, наверное, самый распространенный способ - этикетка содержит исчерпывающую информацию.
  
  
• Применяя каплеструйную технологию, реализуемую в принтерах больших знаков. Такое оборудование можно разделить на две группы. В основе работы первой группы лежит технология drop-on-demand (DOD), принцип которой заключается в следующем: печатающая головка (больше, чем в принтерах малых знаков) может иметь несколько, например семь, отверстий. Из каждой чернила «выстреливают» на поверхность, и рисунок получается довольно крупными точками. Технология проста и дешева, но имеет ограниченные возможности по информативности, поскольку печатает с очень низким разрешением. Поэтому основные элементы печати - буквы и цифры. Часто на коробке нужно просто указать конкретное название продукта, который выпускается сериями. Ведь коробки для них заказываются одинаковые, и все, что возможно, напечатано предварительно, а переменные данные в оперативном режиме наносит DOD-принтер.

Другой способ основан на так называемой пьезо-технологии, где каждое из больших отверстий подразделяется еще на несколько сопел, чем обеспечивается более высокое разрешение печати.

авторская справка Преодолевая стереотипы У производителя, как впрочем и у всех людей, живущих в обществе, есть свой набор стереотипов, которые в одних ситуациях помогают ему, а в других - мешают принять решение о выборе того или иного оборудования. Практически всегда мешает предубеждение по отношению к новым технологиям: на все новое люди реагируют настороженно, и к тому же, нелегко отказываться от прежних наработок. Но в этом случае нет развития, не видится перспектива. Каплеструйным способом маркировки сегодня никого не удивишь, а десять лет назад было очень тяжело убеждать производственников, что это гораздо лучше, чем штампы и засечки. В ответ говорили, что ручной труд штамповщика выгоднее нежели машина. Существует стереотип и по отношению к цене оборудования. Хотя в современном мире товаров и услуг мы уже начинаем привыкать к тому, что цена - понятие относительное, и в любой категории продукции найдется более дорогое и более дешевое предложение. Другое предубеждение состоит в том, что принимается во внимание только цена машины, и при этом не берутся в расчет эксплуатационные расходы. Однако цена эксплуатации может в несколько раз превосходить стоимость «железа». Очередное заблуждение, что оборудование для маркировки сложно в эксплуатации. Нужно заметить, что большая часть этого оборудования при работе с ним не представляет трудностей. Только каплеструйные принтеры имеют более сложную конфигурацию, нежели принтеры на основе других технологий, поскольку они используют быстросохнущие чернила и при этом наносят маркировку на расстоянии. Поэтому к их выбору нужно подходить особенно внимательно: рекомендуется проводить не только финансовый, но и технологический анализ.

Поэтому можно наносить больший объем информации и более качественно. Такое оборудование высокого разрешения создано для конкуренции с термоспособом.

DOD-принтер служит для нанесения простейших символов на транспортную упаковку	Принтер высокого разрешения способен печатать сложные символы, в том числе логотипы, штрихкоды и двумерные коды

При необходимости наносить маркировку на большие палеты используются либо термоэтикетки либо DOD-принтеры.

Обобщая, можно сказать, что существует пять основных способов нанесения информации на транспортную упаковку:

• препринт;
  
  
• термоэтикетки;
  
  
• система print and apply - термопринтер, печатающий этикетку, объединенный с аппликатором;
  
  
• каплеструйные принтеры больших знаков (DOD-технология);
  
  
• принтеры высокого разрешения на основе пьезо-технологии, который позволяет в режиме бесконтактной маркировки нанести полную информацию.

Выбор способа зависит от требований конкретного производства.