의약품의 라벨이나 카톤에 사용하는 인쇄방식은 크게 열전사, 잉크젯, 레이저 방 식으로 구분된다4).
4) 잉크젯에서도 열을 사용하는 등 세부적으로 들어가면 매우 다양한 방식들이 존재하나 기술성이나 경제성 평가를 수행하는 차원에서는 이 정도 분류면 연구를 수행하는데 무난할 것으로 판단됨.
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열전사 방식5)은 열을 감지하는 종이나 리본을 사용하며 감열지(Direct Thermal) 방식과 리본(Thermal Transfer)방식으로 세분된다. 감열지(Direct Thermal) 방식은 열을 감지하는 종이에 직접 인쇄하는 방법이다. 저항기를 구성하고 있는 인쇄헤드는 열의 펄스를 발생하여 종이로 화학반응을 통해 이미지를 만든다. 인쇄용 종이는 적 용 요구에 부합할 등급과 민감도에 따라 분류되며, 고온 및 자외선에 직접 노출은 피해야 한다. 리본(Thermal Transfer) 방식은 열로 리본의 잉크를 포장재에 전송하 는 방법이다. 이 리본은 왁스나 레진을 함유한 잉크 혼합물에 의해 만들어진 얇은 필름으로 되어 있다. 이 혼합물은 표준온도에서는 딱딱하고 열이 가해지면 액체로 되며, 제품에 전송되어 인쇄된다. 감열지(Direct Thermal) 방식과 달리, 어떠한 화학 적 반응도 일어나지 않으므로 종이, 폴리프로필렌, 섬유, PVC, 플라스틱 등 기타 다 양한 제품에 사용 가능하다. 두 가지 기술은 flat-헤드나 near-edge 인쇄헤드로 가능 하며, 해상도는 200 및 300 dpi이다.
잉크젯 방식은 변형 가능한 크기의 잉크방울을 포장재에 분사하며 연속식 잉크젯 (continuous inkjet, CIJ)과 드롭 온 디맨드(Drop-on-Demand, DOD) 방식으로 세 분된다. 연속식 잉크젯의 경우, resonator라 불리는 피에조 전기 장치가 초당 62,500 개의 잉크 방울을 흘러 보내는 잉크 줄기에 고주파 에너지를 전송하며, 정확히 같은 크기의 잉크 방울은 전기 충전을 가한 전극을 통해 포장재에 고압으로 떨어진다.
DOD 잉크젯의 경우, 열 방식(thermal DOD)와 피에조전기식(piezoelectric DOD)으로 세분된다. 열 방식은 캐논이나 HP에서 사용하는 인쇄방식으로 7 혹은 16도트 알파벳 문자를 1라인이나 2라인의 텍스트로 인쇄하기 위해 각 노즐을 구동 하며, 밸브 분사 기술은 주로 박스와 2차 포장에 대문자를 인쇄하는 데 사용된다.
피에조전기식은 잉크가 세라믹 원료로 만들어진 공유된 채널벽에 모이고 마이크로 진동자를 통해서 그 잉크를 밖으로 밀어 낸다. 이에 따라 문자, 숫자, 로고, 바코드 를 만들며, 초당 20,000방울까지 만들 수 있어 인쇄 해상도가 매우 높다.
레이저 방식은 CO2를 활용해 만든 보이지 않는 빛의 빔을 이용한다. 이 빛의 빔 은 거울에 반사되어 일련의 렌즈를 통해 포커스를 맞추며, 고도로 집중된 빛의 빔은 제품 표면을 "태워" 지울 수 없는 마크를 만든다. 레이저 방식은 선형으로 인쇄되는
5) http://www.imaje.com/umbrella/kr/kr-kr/home/by_technology/thermal
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최 대 유 통 일 자 등 바 코 드 표 시 에 따 른 기 술 및 경 제 성 평 가
벡터(Vector) 레이저와 점으로 인쇄되는 도트 매트릭스(Dot Matrix) 레이저로 세분 된다.
<그림 4-7> 인쇄방식 및 기본 원리
열전사 잉크젯-연속식
잉크젯-DOD 열 분사 잉크젯-DOD 피에조 분사
열전사-벡터 열전사- 도트 매트릭스
현재 시중에서 판매되고 있는 프린터의 주요 사양 및 장단점을 살펴보면 <표 4-1>와 같다.
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열전사 방식의 경우, 라벨 인쇄에 가장 많이 활용하는 방식이다. 해상도가 높아 판독이 용이하고 장비 가격이 상대적으로 낮다는 장점이 있는 반면, 잉크젯에 비해 인쇄 속도가 다소 느리고 카톤에는 적용이 어렵다는 단점이 있다.
잉크젯 방식의 경우, 열전사 방식에 비해 인쇄 속도가 빠르고 초기 장치비가 레이 저에 비해 낮아 제약사에서 카톤 인쇄할 때 가장 선호하는 방식이다. 다만, 연속식 의 경우는 해상도가 낮아 사용하기 어려우므로 2D 바코드를 인쇄하고자 하는 경우 에는 열전사 잉크젯을 사용해야 한다. 일반적으로 비 흡수성 재질에는 적용에 어려 움이 있는 것으로 알려져 있는데, 전용 잉크를 사용하면 코팅 제품에도 사용은 가능 하다6).
레이저 방식의 경우, 소모품비가 거의 들지 않고 인쇄 품질이 좋다는 장점이 있 다. 반면, 장비가 고가이고 공간을 많이 차지하며, 포장재를 태워야 하고 인식률을 높이기 위해서는 포장재색이 갈색처럼 진해야 한다는 단점이 있다. 이러한 이유로 의약품 생산 공정에서는 잘 사용하지 않는다.
앞서 검토한 장단점을 감안해 제약사에서는 라벨에 인쇄하는 경우에 주로 열전사 방식을 사용하고 있는 반면, 카톤 포장에는 주로 잉크젯 방식을 채택할 것이라는 게 일반적인 예상이다.
6) (주) 윌렛코리아에서는 중외제약의 코팅 제품에 Videojet 1510 모델을 사용했다고 발표함(제약사 2D GS1-128 코드 설비도입 설명회, 2010.12.17)
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해상도 300dpi 90dpi 200dpi 200dpi
인쇄속도 50m/min 25m/min 90m/min 60m/min
인쇄내용 CSV(Computerized system validation)라는 검증 프로그램7)을 운영하기도 한다.
7) Validation은 어느 특정한 공법, 방법, 기계설비 또는 시스템이 미리 설정되어있는 판정기준에 적합한 결 과를 얻는다는 것을 검증하고 이를 문서화하는 것을 말함.