Data Matrix バーコード作成ツール

What a Data Matrix barcode is

Data Matrix is a 2D matrix barcode symbology defined in ISO/IEC 16022:2006. The current edition mandates ECC 200 error correction for all new applications. ECC 000 through ECC 140 are legacy convolutional correction variants used only in closed, existing systems.

シンボルは、明暗のモジュールが並ぶ正方形または長方形のグリッドで構成されます。隣接する2辺は、塗りつぶされたL字型のファインダーパターンを形成し、残りの2辺は交互に並ぶクロックトラックを形成します。ファインダーパターンによって、スキャナーは向きや回転角度を問わずシンボルを検出できます。そのため、Data Matrixには固定された上辺や下辺がありません。

ECC 200では、リード・ソロモン符号を使用します。つまり、データから誤り訂正コードワードを計算し、シンボル全体に分散して配置します。そのため、シンボルのかなりの部分が物理的に欠けたり、傷ついたり、汚れたりしていても、リーダーは元のデータを復元できます。復元可能な割合は、シンボルのサイズと損傷したモジュールの比率によって異なり、QR Codeの4段階のように固定された数値ではありません。

Data Matrixの技術仕様

Capacity and symbol sizes

ECC 200と旧ECC方式の比較

ECC 000 through ECC 140 use convolutional error correction and are found in closed legacy systems that predate the ISO/IEC 16022 standard. ECC 200 supersedes all of them. Any new application, any new printing system and any new scanner should use ECC 200 only. Mixing ECC variants in the same system requires scanners that can identify and switch modes, which most modern readers do not support.

正方形シンボルと長方形シンボル

ECC 200では、10×10から144×144モジュールまでの正方形シンボルが24種類、8×18から16×48モジュールまでの長方形シンボルが6種類定義されています。正方形シンボルは、サイズが大きいほど高いデータ密度に対応できます。長方形シンボルは、注射器の筒や細い結束バンドのように、ラベルを貼るスペースが狭く縦長の場合に使用されます。このジェネレーターは両方の形状に対応しています。ラベルの形状に合ったものを選択してください。

Data Matrixバーコードを使用する場面

Pharmaceutical serialisation under EU FMD. The EU Falsified Medicines Directive requires a unique identifier on the outer packaging of prescription medicines sold in the European Union. The European Medicines Verification Organisation (EMVO) and EUDAMED specify Data Matrix as the required 2D symbology for that identifier. GS1 DataMatrix is the variant used in practice, combining the Data Matrix symbol with GS1 Application Identifiers to encode GTIN, serial number, batch number and expiry date in one symbol.

電子機器やPCBへのダイレクトパーツマーキング。プリント基板、半導体ウェハー、組み立て済み電子機器では、製造工程を経ても消えない恒久的なトレーサビリティ用マークが必要となることがよくあります。Data Matrixシンボルは、紙ラベルを貼れない表面にも、エッチング、レーザーマーキング、ドットピーニング、化学エッチングによって直接マーキングできます。ECC 200の誤り訂正機能により、表面の欠陥や劣化があっても読み取りに対応できます。

手術器具および医療機器。米国（FDA）および欧州連合（EU）の固有機器識別（UDI）要件では、再使用可能な手術器具に恒久的なマーキングを施すことが義務付けられています。UDIガイダンスで指定されている2次元シンボル体系はData Matrixです。紙ラベルでは損傷してしまうような、繰り返しの滅菌サイクルにも耐えられるためです。

航空宇宙・防衛分野の部品追跡。航空機部品のトレーサビリティには、数十年にわたって読み取り可能な恒久的なマーキングが必要です。微細なX寸法のData Matrixなら、油圧継手や留め具にも収まる小さなマーキングで、この要件を満たせます。

QR Codeでは大きすぎる小型ラベルの包装。Data Matrixは、QR Codeと同じデータ容量を、より小さな物理的領域で実現します。32×32モジュールのData Matrixシンボルなら、短いURLやシリアル番号を、同等のQR Codeではより大きなバージョン番号とより多くのモジュールが必要になる領域に収めてエンコードできます。

Data Matrixの印刷およびマーキング要件

X-dimension. The X-dimension is the width of one module. It determines the physical size of the entire symbol and the minimum scanner resolution required to decode it. Print quality standards for 2D symbols follow ISO/IEC 15415. The correct X-dimension for a given application depends on the reading distance and the scanner's resolution specification, not a single universal figure.

クワイエットゾーン。Data Matrixシンボルの周囲には、各辺に少なくとも1 X寸法分のクワイエットゾーンが必要です。これはQR Codeの4モジュール分のクワイエットゾーンより狭い要件です。そのため、Data Matrixはラベル上で占める全体の面積をより小さくできます。

Contrast and substrate. The modules must be dark and the background light, or the reverse (light modules on dark substrate with appropriate scanner inversion setting). Substrates that absorb ink unevenly, such as raw corrugated board, increase the risk of voided modules. For direct part marking, contrast depends on the marking method and surface reflectivity — verify with a scan grade test (ISO/IEC 15415) before committing to production.

バーの高さ。Data Matrixは正方形または長方形のマトリクスであり、線形バーコードではないため、バーの高さという独立したパラメーターはありません。シンボルの縦横比は、選択したマトリクスサイズによって決まります。Data Matrixシンボルを縦横で不均等に拡大・縮小しないでください。一方の軸を引き伸ばすとモジュール間隔が歪み、シンボルが読み取れなくなります。

モジュールの均一性。各モジュールは、印刷方法やマーキング方法で可能な限り正確な正方形にしてください。インクのにじみ、アンダーエッチング、表面の粗さはいずれもモジュールの輪郭を損ないます。出力機器で利用できる最高解像度で印刷し、本番前に読み取り品質を確認してください。

トラブルシューティング：Data Matrixバーコードを読み取れない原因

エンコードモードに合わない文字。Data MatrixのBase 256モードはバイナリバイトを処理できますが、生成ツールの設定によってはASCIIモードまたはC40モードが既定になっている場合があります。バイナリデータをエンコードしていて、シンボルを正しく読み取れない場合は、データの種類に適したモードが生成ツールで使用されていることを確認してください。

スキャナーに対してX寸法が小さすぎる。1モジュールあたり0.1 mmで印刷されたData Matrixをデコードするには、高解像度の産業用スキャナーが必要です。一般向けスマートフォンのカメラでは、ピッチの細かいシンボルを解像できない場合があります。X寸法を大きくするか、より大きなシンボルサイズに変更してください。

クワイエットゾーンがない、または幅が不足しています。クワイエットゾーンは、四辺すべてで少なくとも1 X寸法分必要です。境界線、別の要素、切り取られたラベルの端など、クワイエットゾーンに入り込むものがあると、ファインダーパターンを検出できません。

ファインダーパターンが損傷しています。Data Matrixシンボルの二辺にあるL字型の実線枠は、デコーダーが位置を特定するための主要な目印です。この二辺に物理的な損傷があると、データ領域の大部分が無傷でもシンボルの位置を特定できません。

不均一な拡大・縮小によってシンボルが変形しています。Data Matrixシンボルを縦横で異なる比率で伸縮すると、一方の軸でモジュール間隔が不均等になります。ほとんどのデコーダーは、モジュールの縦横比が正方形から大きく外れたシンボルを読み取りません。必ず元ファイルから縦横比を保って拡大・縮小してください。

スキャナーがECC 200を読み取るように設定されていません。一部の旧型産業用スキャナーやハンディリーダーでは、出荷時にECC 200が無効になっています。スキャナーのプログラミングマニュアルを確認し、テストの前にECC 200を有効にするバーコードを読み取ってください。

Insufficient print contrast. ISO/IEC 15415 specifies minimum print contrast ratios for 2D symbols. A scan grade test with a calibrated verifier identifies contrast failures before deployment.

Data Matrix versus QR Code

Data MatrixとQR Codeは、どちらもリード・ソロモン誤り訂正を備えた2Dマトリックスシンボル体系です。ただし、互換性はありません。一方を読み取るよう設定されたスキャナーが、もう一方も読み取れるとは限りません。また、多くの一般向けスマートフォンのカメラはQR Codeを読み取れますが、専用アプリがなければData Matrixを読み取れないことがあります。

ラベルのスペースが限られている場合、スキャン環境が産業用途の場合、また一般消費者のスマートフォンで読み取れる必要がない場合は、Data Matrixを選びましょう。最終消費者が自分の端末でシンボルを読み取る場合は、QR Codeを選びましょう。