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バーコードの基礎知識(回答編)

｜バーコードの概要 | バーコードの種類 | 印刷について |

バーコードの概要

なぜバーコードは必要なのか?

光学識別は現在使われている識別システムのおよそ７５％を占めます。バーコードを使えば、
印刷されたデータは、バーコードリーダ等を介して、簡単に自動で読み取ることができるのです。
バーコードは移動する物、発送票、倉庫のスケジュール、識別プレート、ラベルなどに使われて
います。バーコードに暗号化された情報は、特別なデバイスを使って光学的に読まれます。
オプトエレクトロニクス（光電子工学）技術の進歩によって、特定のフォーマットで印刷された
データは、標準のインターフェイスを使用し、自動的に読み取られ、そのデータがコンピュータに
ダウンロードされます。
自動認識と今日のコンピュータ技術によって、工業は運送や製作過程を管理する制御システムを
進化させました。倉庫なども同様です。さらに、自動認識システムは倉庫や運送書類
（発送票、受領票、梱包メモなど）のデータ管理を簡単にしたのです。

光学シンボルにはどのようなコードがあるのか?

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なぜ一次元コードなのか？

1970年から1980年の間にすべての標準バーコードが開発されました。例えば、2/5 Interleaved、Codabar,、EAN/UPC･JAN、CODE39やCODE128などがそうです。同じく、特殊分野や
アプリケーションの需要に対応する特殊コードも作られました。例えば、CODE11であれば、
IBM Delta Distance、MSI-CODEなどがそうです。よく出来ていて、広く使われているバーコード
シンボルが残り、1993年の4月に以下のバーコードがヨーロッパの標準となりました。

ヨーロッパ標準：
EN 797 バーコードシンボルEAN/UPC
EN 798 バーコードシンボルCodabar
EN 799 バーコードシンボルCODE128
EN 800 バーコードシンボルCODE39
EN 801 バーコードシンボル 2／5 Interleaved

上記5種の一次元コードの使用には詳細な決まりがあります。貿易ではEANは常に標準でしたが、
工業（特に材料取り扱いや、流通、倉庫管理）ではCODE128とEAN-128がよく使われていました。
それに対して2/5 InterleavedはCODE128に置き換えられました。キャラクタセットCを使う
ことによって、数字のデータをさらに小さなサイズに収められることが出来るからです。

なぜニ次元コードなのか？

1988年から1995年にかけて、Code 49、Code16K、Codablock、PDF417など、初めての
スタックコードが開発されました。
二次元コードの基盤は、情報の表示を二次元で行おうというものです。ということは、X軸にのみ
データが載せられた場合、標準のバーコードは、一次元コードとして定義されることもあるという
ことです。それに対してスタックコードは、Y軸上に二つ目の情報を表示します。
このように情報を凝縮する（言い換えると積み重ねる）ことで、二次元コードに必要なエリアは
小さくなります。標準バーコードについては、二次元コード読み取り技術を駆使して、コストの
上昇を抑えますが、その構造を変更する必要がありません。もしそうでなければ、特別なソフト
ウェアドライバを、印刷や読み取りデバイスにインストールする必要が出てくるのです。
1988年から1995年にかけて、Data MatrixやMaxiCodeなど、初めてのマトリックスコードが開発されました。Maxi Codeは全方向読み取りで、すばやく確実な方法で配達物を分別するために
開発されました。エラー修正法によってデータがより確実になり、迅速なイメージプロセスシステムは、
リニアカメラやマトリックスカメラを使って、いつでも必要な時にコードを読み取ります。
Data Matrixはその反面、限られたスペースのアプリケーションに非常に有効です。Maxi Codeのようにこのコードは全方向の読み取りが可能です。Data Matrixはコンパクトで確実に、かつ様々な
文字や設定をコード化できるのです。
これは医療の分野や、ほかの製造の分野でも、同じ様に重宝されています。

バーコードはどのような場面でどのように使われているのか？

製造業
工業プラントの作業現場では、Datalogicのデバイスは製造過程にある読み取り対象物の認証を行い、
情報を取り込んで、社内のITシステムに転送します。このようにしてリアルタイムで、時間と作業の
コントロールが出来るようになるのです。
Datalogicのデバイスは通路、製造ライン、倉庫などの製品を識別し、自動で迅速な製造過程の
モニタリングを実現。正確で、高品質、効果的な情報を提供します。
運送、流通
Datalogicの製品は、物や人の動きをコントロールするのに使われます。倉庫や商品の運送エリア、
文書の収集、空港、国際間運送や大きな国際クーリエ、航空会社、郵便局、流通サービスプロバイダ
など多くの分野において、Datalogicはそれぞれの動きのトラッキングを統括するパートナーとして、
理想的だと考えています。
流通、小売
スーパーマーケットや小売店で、Datalogicのリーダはお客様がレジで待つ時間を短縮し、大手の
チェーン店では、お客様やメーカと一対一のプロモーションを実現し、消耗品メーカにおいては、
販売の正確なフィードバックと、購買モデルの入手を可能にしました。
OEM
OEMは統合の手間がかからず、最高レベルの性能で、かつ使用機器に確実にフィットする
コンポーネントを必要としています。Datalogicは早く確実な方法で、定義付け、開発、納品を
特別にカスタマイズしており、競争が激しくなっているOEM市場では非常に重宝されます。

バーコードの種類

よく使われるバーコードの種類にはどのようなものがあるか？

  • インダストリアル2of5
  • 2/5Interleaved
  • Codabar
  • Code39
  • Code128
  • Code93
  • EAN13
  • 2/5 5 IATA
  • Plessey
  • Δ IBM

インダストリアル2of5とはどのようなバーコードか？

0から9の数字を含むコード。二つのワイドバーと3つのナローバーから構成される。
コードの比率 ｎ：ナローバー：ワイドバー n=1:2から1:3
文字間には情報は含まれない。
利点
バーのみでコードが構成され、スペースには何の情報も含まれない。印刷許容が広い（±15％）
ため、非常に簡易な印刷方法でも作成可能。
不利点
情報密度が限られている。
例：以下の最小バー幅で一桁につき4.2mm
X＝0.3mmとコード比率 ｎ＝1：3
印刷方法
オフセット、活版印刷、銅版印刷、フレキソ印刷、番号印字機、パソコン制御のプリンタ、写真植字

2/5Interleavedとはどのようなバーコードか?

0～9の数字を含むコード。二つのワイドバーと三つのナローバー、二つのワイドスペースと三つの
ナロースペースで構成される。
コード比率 ｎ：ナローエレメント：ワイドエレメントn=1:2から1:3
ナローエレメントが0.5mm以下の場合、ワイドエレメントとの間の比率は：n=1:2.25から
最大n＝1：3一桁目は5つのバーで表現され、二桁目はその直後のスペースで表示されます。
利点
情報密度が高い。例：最小のバー幅で一桁ごとに2.7mm X＝0.3mmからコード比率 n=1：3。
セルフチェック可能。
不利点
すべてのスペースが情報を含むので、印刷許容が低い。i.e. ±10％
印刷方法
オフセット、活版印刷、銅版印刷、フレキソ印刷、コンピュータ制御プリンタ、写真植字

Codabarとはどのようなバーコードか?

セット内に6つの追加文字（-、＄、：、/、．、+）を含む数字のコード。0から9の数字と
決められた文字で構成される。それぞれの文字は7つのエレメント（4つのバーと3つのスペース）
で作成される。このコードを表示させるのに2つか3つのワイドエレメントと、4つか5つの
ナローエレメントが使われる。文字間には情報を含まない。
コード比率　n：ナローエレメント：ワイドエレメント
n=1：2.25、最大n=1：3
利点
0から9以外に6つの文字を使用可能。文字間には情報を持たない。
不利点
情報密度が低い。例：最小バー幅を使って一桁ごとに5.5mm。
X=0.3mmとコード比率　n＝1：3
印刷方法
オフセット、活版印刷、銅版印刷、フレキソ印刷、番号印字機、パソコン制御のプリンタ、写真植字

Code 39とはどのようなバーコードか?

数字とアルファベットが混在するコードで、0から9の数字、26アルファベットと7つの文字を表現します。各文字は9つのエレメント、5つのバーと4つのスペースで表します。三つのエレメントはワイドで、6つはナローです。ただし特別文字は別です。文字の間には何も情報を含みません。
コード比率 n：ナローエレメント:ワイドエレメント 1：2から1：3
ナローエレメントが0.5mm以下であれば、ナローエレメントとワイドエレメントの比率は
n=1:2.25 最大n=1.：3
利点
数字とアルファベットを表記できる。
不利点
情報密度が低い（±10％）。例：以下の最小バー幅で一桁ごとに1.8mm
X=0.3mmとコード比率 n=1：3
印刷方法
オフセット、活版印刷、銅版印刷、フレキソ印刷、パソコン制御のプリンタ、写真植字

CODE128とはどのようなバーコードか?

CODE128は文字のコンビネーションを使わずにASCIIの文字すべてを暗号化することが出来ます
（CODE39とCODE93を参照）。しかし、CODE128は直接これらの文字を表現するわけではなく、
三つの文字セット（A、B、C）を使って行われます。違う文字セットを混ぜることも可能です。
ASCII文字をすべて暗号化するために、スタートキャラクタAかBを使う必要があります。
それぞれの文字は11モジュールあり、3つのバーと3つのスペースに分けられます。
バーは常に偶数のモジュール(偶数パリティ)で構成され、スペースは奇数モジュールでの構成となります。
ストップキャラクタは例外で13モジュール構成されます。
つまり、11モジュールと2つの境界線です。
利点
ASCIIセットの文字すべてを表示できる。情報密度が高い。
不利点
印刷許容が狭い。コードの中には4種類のエレメント幅がある。一つの文字セットでは
ASCII文字のすべての表示が出来ない。
印刷方法
オフセット、活版印刷、銅版印刷、熱転写印刷、写真植字

EANとはどのようなバーコードか？

0から9までの数字を使ったコード。各キャラクタは11つのエレメントを含みます。
すべてのバーとスペースは情報を含み、8文字か13文字のみ表記可能。
利点
10の違うサイズで情報密度が高い。
不利点
許容量が低い
印刷方法
オフセット、活版印刷、銅版印刷、レーザ印刷、一つのセットサイズであれば、熱転写印刷、写真植字

EAN128とはどのようなバーコードか?

すべてのアプリケーション識別子や、そのデータ内容はUCC/EAN 128バーコードで表示できます。
CODE128、EAN-128のサブセットは、バーコードシンボルの頭にあるスタートキャラクタの直後
にある特別な文字（FNC1など）を使っているのが特徴です。この文字のコンビネーションは国際
EAN協会や米国コード管理機関で決められています。

EAN-128シンボルの最大の長さは以下の制限を順守しなければいけません。
・物理的な長さはクワイエットゾーンを含めて165ｍｍ以内
・最大の暗号化データの数はアプリケーション識別子を含めて48となり、付属分とシンボル
チェック文字は含みません。もしFNC1が文字の区切り文字として使用されるのであれば、
データキャラクタとして認識されます。

すべての付属部分とシンボルチェックキャラクタを含めて、EAN-128は35文字を超えてはいけません。
もし超えてしまった場合、主要な会社のアプリケーションに合わせるために不十分な拡大率を選択することになります。
さらに、セットCは特定の数字のデータキャラクタはより少ない数で暗号化されます。

アプリケーション識別子とはどのようなものか？

アプリケーション識別子はデータストリングが固定長か可変長かを表します。
複数のアプリケーション識別子が一つのシンボルに連結されている場合、バーコードシンボルの
最後のストリングでない限りは、FNC１という文字が必ず可変長データストリングの後ろに
必要となります。区切り文字は固定長データには必要ありません。
読み取り後に固定長ストリングの長さが転送されるために、指標が設定されています。

アプリケーションによって、アプリケーション識別子に続くデータ内容に数字か英数字が入っている
ものがあり、長さが30文字になるものがあります。
データを含むデータ範囲の長さは固定、可変どちらかに暗号化されます。固定長データ範囲は常に
文字のセット番号（数字か文字）に入っていなければいけません。必要であれば、データ長に合わ
せるために余白のゼロを入れてください。可変長のデータ範囲は最大の長さが決まっています。
この値はどのような場合であっても超えてはいけません。

GS1 Databarとはどのようなバーコードか？

GS1 Databarファミリーは三つのメインシンボルで出来ています。GS1 Databar-14は
14の数字データ（GTIN）を暗号化し、表示の値は0から9に限られています。
GS1 Databar Limitedは、GS1 Databar-14と同じデータ（GTIN）を暗号化する一次元シンボルですが、
表示の値は0か1です。
GS1 Databar Expandedは可変長の一次元シンボルで、GS1 Databar-14とは違う暗号化法です。
最大74の数字か、41のアルファベットとGTIN、もしくは、EAN/UCC コード128のように、
EAN/UCCのアプリケーション識別子すべての種類を使って表示されます。
GS1 Databar-14とGS1 Databar Expandedは2区分のそれぞれ2～11列で印刷されるので、
一次元コード全体の長さが短くなります。コンポジットコードは常に一次元部分（RSSの場合はスタック）
があり、一次元部分のすぐ上には二次元のコンポーネント、２つの間には分割パターンがあります。
CSファミリーには3つのメインシンボルがあります。 CC-AはMicroPDF417の改良を元に、
最大56桁の英数字データを暗号化し、ITF-14以外のEAN/UCCシンボルと連結可能です。
CC-BはMicroPDF417に基づいて、338桁までの英数字を暗号化、ITF-14以外の
EAN-UCCシンボルと連結可能です。CC-CはPDF417を基盤としてUCC/EAN-128とのみ連結
することが出来、最大2361桁の英数字を暗号化します。
利点
ID市場の新しい条件を満たす、現状では一番コンパクトなシンボルで、小さなアイテムに印刷する
バーコードや、一つのシンボルに大量のデータがある場合無指向性のシンボルなどに対応可能です。
これらのバーコードはEAN/UCCシステムを、以前はバーコードを使わなかったアイテムで使用
する新しい方法を提示し、小売や飲食業、ヘルスケアの新しい市場やアプリケーションの
ターゲットを生みます。
不利点
現時点では、CSシンボルは二次元対応のバーコードリーダでのみ読み取りが可能。
印刷方法
オフセット、活版印刷、銅版印刷、フレキソ印刷、
ナンバリングプリンタ、コンピュータ制御のプリンタ、写真植字

CODE 49とはどのようなバーコードか？

CODE 49は独自のCODE 49構成に基づいて作られたスタックコードのバージョンです。
各シンボルは2～8列で、各列は70モジュールを含み、スタートキャラクタ(2モジュール)、
4データ単語(4x16モジュール)とストップキャラクタ (4モジュール)で構成されます。
読み取りのプロセスで、列数は事前に設定されている組み合わせで、各データ単語を表示させる
ことで決定します。最大許容量は49 のASCII文字か81の数字です。
利点
コンパクトなコード。高さが一定でないことと情報密度のおかげで、一定の範囲に暗号化する情報を
導入するのに柔軟性があります。すべての読み取りデバイスで読み取り可能。
しかし、CODE 49は独自の構造なので、デコーダは拡張が必要です。デコーダはCODE 49の
内容をメインコンピュータシステムに送信する前にコード全体を読み取る必要があります。
不利点
固定フォーマット。読み取り時にスタック構造を考慮する必要がある。
印刷方法
UPCやCODE39に適用できるプリンタ。

Codablockとはどのようなコードか？

CodablockはCODE39とCODE128の積み重ねたバージョンとして開発されました。
ラベルの幅が十分でなく、短いバーコードをいくつか印刷しなければいけない時に、
情報を暗号化することが出来ます。各列は列表示を含み、読み取りとチェックキャラクタが
2つ含まれ、全文の正確性を保証するものとなっています。このコードには3種類のコードがあります。
  • Codablock A：CODE39の構成を元Codablock A：CODE39の構成を元に、1～61文字と最大22列（最大合計1340文字）を暗号化します。 全文のチェックデジットはモジュラス43で計算されます。 に、1～61文字と最大22列（最大合計1340文字）を暗号化します。全文のチェックデジットはモジュラス43で計算されます。
  • Codablock F：CODE128の構成を元に、2～44列と各列4～62文字を表示できます （最大合計2725文字）。
  • Codablock 256：この種類はCodablock Fと同じ構成ですが、スタートキャラクタとストップ キャラクタが特殊です。2～44列、各列4の構成で（最大合計2725文字）、各列エラー修正を 含むため、小さな欠損は修復可能です。
利点
一つのメッセージを別のラベルに分ける際に、Codablock一つ一つの信頼性が高まります。
高さやデータ密度を変えられることで、与えられた範囲内に情報を表示する際の柔軟性があります。
Codablockは既存バーコードシンボルが基盤となっていますので、市場にあるリーダなら何でも
読み取り可能です。完全なメッセージを正しい順序にするために、各行を組みなおす際は、
オーバーヘッド計算を使って行われます。
不利点
読み取りの際にスタック構造は考慮される必要があります。
印刷方法
CODE39やCODE128に適用できるプリンタすべて。

Code 16Kとはどのようなコードか？

Code 16Kはスタックコードの一種で、UPCやCODE128のエレメントが基盤になっています。
ASCII文字を77文字、もしくは2.4c㎡の範囲に154桁表示でき、2～16列まで使うことが出来ます。
各列はスタートキャラクタとストップキャラクタの組み合わせで比直接的に識別されます。
エラー修正キャラクタが2つ入っているため、データの信用性が高くなっています。
モジュラス107で計算されます。
利点
非常にコンパクトなコード。高さ、幅、データ密度を変更できるため、決められた範囲内に情報を
収める柔軟性がある。市場にある読み取りデバイスはすべて使える。Code 16Kは既存のバーコードを
使っているため、デコーダだけは多少の拡張が必要。しかしデコーダは、データ内容をメインコンピュータ
システムに送信する前に、すべてのコードを読み取る必要がある。
不利点
読み取りの際にスタック構造は考慮される必要がある。
印刷方法
UPCやCODE128で適用される印刷用法すべて

Data Matrixとはどのようなコードか？

Data Matrixはマトリックスコードの一種で、サブセットがECC 000-140とECC200の二種類あります。
実際の使用には改訂版のECC200が推奨されます。データマトリックスはマトリックスサイズが
様々です。シンボルのサイズは10×10から144×144までの範囲で、8×18か16×48のどちらかの
シンボルエレメントが、一つの四角の中に表示されます。
Data Matrixは2334のASCII文字（各7ビット）、1558の拡張ASCII文字（各8ビット）、もしくは最大で
3116桁を暗号化します。コーナーからの水平線、垂直線が読み取り方向を位置づけます。
その四角の反対側は白と黒のエレメントが交互になっており、シンボルの位置とサイズを示します。
情報密度は100m㎡に13文字です。
利点
非常にコンパクトなコード。強力なエラー修正アルゴリズム（リードソロモン）により非常に信頼性が高い。
コード全体の最大25%が欠損していたとしても、最少量のエラー修正文字により内容が再構成されます。
不利点
イメージプロセスデバイスでのみ読み取り可能。
印刷方法
必要なプリンタドライバのあるすべての印刷方法
AIM国際シンボル規格 – Data Matrix

Maxi Codeとはどのようなコードか？

Maxi Codeはマトリックスコードの一種で、25.4mm×25.4mm(1 inch×1 inch)の固定サイズで、
144のシンボルキャラクタ（最大93のASCII文字か、138桁）を646m㎡の範囲に表示可能です。
ファインダパターン(ブルズアイ)と呼ばれる3重円が、二次元コードの真ん中にあるのが特徴です。
その周りに866の情報を有した六角形が33列に並んでおり、各列は最大30の六角形のエレメントが
並んでいます。6つの六角形のエレメントがファインダパターンの周り60度ごとに並べられ、
全方向読み取りの際の位置づけを行います。情報密度は100m㎡に13文字です。
利点
非常にコンパクトなコード。強力なエラー修正アルゴリズムにより、信頼度が非常に高い。
内容はコード全体の最大25%が欠損していたとしても、再構築が可能。
全方向の読み取りが高速で出来る。
不利点
固定パラメータ。イメージプロセスデバイスでのみ読み取り可能。
印刷方法
必要なプリンタドライバのあるすべての印刷方法
AIM国際シンボル規格 – Maxi Code

印刷について

印刷方法で気をつけるべき点は何か？

以下のような場合、コントラストに気をつけてください。

赤外線リーダとコントラストペン型、遠隔リーダ、赤外線ランプ(900nm)付きハンディスキャナ

これらのリーダを使う場合は、白い背景にバーの色は（カラーリボンを使っていない場合）
不透明でなければいけません。

ペン型、遠隔リーダ、手動リーダ、レーザチューブ付のレーザスキャナ(632nm)、
レーザダイオードスキャナ(650nm/670nm)

この場合、バーは必ず黒、濃緑、濃紺で、背景は白、ベージュ、黄色、オレンジ、赤(抑えた色、
カラーマトリックス参考)を使う必要があります。
最善のコントラストは白の背景に黒のバーというものです。

青ライト（蛍光ライト）のCCDリーダ

上記に示した色の組み合わせとは違って、青ライト（蛍光ライト）のCCDリーダは透明の背景
（赤かローズ色は除く）に赤のバーコードを読み取ることが出来ます。

印刷されたコードのチェックはどのように行うのか？

バーコード印刷でキーとなるのは、バーとスペースの幅です。ナローバーとワイドバーの比は通常
1：2から1：3の範囲で、アプリケーションや印刷方法によって決定します。この範囲内であれば、
正確な読み取りを期待することが出来ます。しかし、大抵のバーコードは、それと合わせて自己
チェックの機能を備えています。例えば、もしナローバーとワイドバーの数が同じであれば、
バーの数はコントロールすることが可能です。
チェックデジットを加えることによって、より正確なデータの読み取りが出来るのです。
バーコードには必ずチェックデジットが必要です。
また、バーコードを印刷する際、欠けや点が出来てしまうことがあります。バーコードリーダの
分解能がこの範囲の限界を決めます。もし、リーダの分解能が0.15mmであれば、問題がある部分
の直径が0.06mm以内、リーダの分解能が0.35ｍｍの場合は、0.1mm以内であれば読み取りが
可能ということになります。

チェックデジットはどのように決まるのか?

チェックデジットはコントロールキャラクタとも呼ばれ、ストップキャラクタの直前に位置し、
バーコードと一緒に読み取られます。もしバーコードのチェックデジットがデコーダの計算した
数字と違っていれば、デコードされたデータは送信されません。
2/5ファミリーとEAN/UPCに属するバーコードのチェックデジットをモジュラス10/3ウェイト
という方法を使った計算の例を以下に示します。3,1,3ウェイトは右から左に向かってデータ
キャラクタに割り当てます。
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ほかの種類のバーコードのチェックデジットは、それぞれ特定の計算方法で算出します。

ラベル印刷の方法にはどのような方法があるのか？

大量生産ラベル
表面印刷(オフセット、インクパッド印刷)、銅版印刷、
凸版印刷(本の印刷、フレキソ印刷)、シルクスクリーン印刷


個別ラベル
写真植字、熱転写印刷、サーマル印刷、レーザプリント、マトリックスプリント、
インクジェットプリント、エッチング/レーザ彫刻