خیلی از ما نمی‌‌توانیم رویاهایمان را محقق سازیم. اما این را نمی‌‌توان درباره مهندس احمد کیانین که مخترع هم هست، به‌کار برد. رویای او را می‌‌توان در قالب مرکز نوآوری فنی امارات (

این مرکز به عنوان یک پروژه مشترک بین خلیفه جمعه القامه و مروان الشرفی در پی دیدار با احمد کیانین جنبه عملی به خود گرفت.

مروان اشرفی رییس ETIC است و جمعه القامه هم مدیر اجرایی آن است.

مرکز نوآوری فنی امارات یا همان ETIC هم مرکب‌های پیشرفته برای چاپ و هم فرایندها و تکنولوژی الکترونیک فراهم می‌‌سازد و در عین حال برای توسعه و تولید محصولات الکترونیک پلیمری چاپی کار می‌‌کند.

افزون بر این، ETIC نیمه هادی‌های ارگانیک و غیرارگانیک را هم که مشتمل بر RFID است و نیز محصولات الکترونیک دیگری چون لیبل‌های هوشمند، نوارهای بیومدیکال و خودتشخیص دهنده، برچسب‌های شاخص دما و زمان و محصولات دیگری نظیر الکتریسیته نوری برای مصارف چاپی تولید می‌‌کند.

گسترش جهانی ETIC

 کیانین فرصت برپایی یک مرکز نوآوری مشابه ETIC در سئول کره جنوبی را هم داشته، اما خاورمیانه ـ جایی که دو بخش بزرگی از زندگی‌اش را در آن گذرانده است ـ او را در ماه مه سال 2004 به سواحل امارات کشانده و یک سال بعد یعنی ششم آوریل 2005 ETIC متولد شده است.

کیانین از همان آغاز دیدگاه خود را اتخاذ کرده است: «اگرچه تکنوپارک در دبی مستقر است و در العویر یک مجتمع عملیاتی کامل دارد، اما قرار است این مرکز نوآوری به یک مرکز جهانی برای گردهمایی و نصب برچسب‌های RFID در خدمت بازار الکترونیک چاپی تبدیل شود.»

احمد کیانین فارغ‌التحصیل مهندسی الکترونیک از کالج امپریال لندن است. او به عنوان مخترع در دهه 1990 توانسته است دریچه‌ای متکی به سوئیچ ایجاد کند که رنگ آن از شیری به روشن و شفاف قابل تبدیل است. او این کار را با استفاده از فرایند چاپ سیلک انجام داده است.

احمد کیانین علاوه بر این طیفی از مواد اولیه را تولید کرده که برای ساخت محصولات الکترونوری ضروری هستند و از جمله آنها می‌‌توان به فسفرها، مرکب‌های هادی، مرکب‌های هیبرید هادی و فرمولاسیونی اشاره کرد که بدون کاستن از طول عمر لامپ باعث افزایش نور آن می‌‌شود.

کیانین تاکنون سه مرکز بزرگ را در سطح جهان راه‌اندازی کرده است.

از دیدگاه او ETIC بین این سه مرکز، بزرگ‌ترین و بهترین آن‌ها است که تجهیزات همه حوزه‌ها را داشته و این تجهیزات از مواد لازم برای طراحی تا فرمولاسیون مواد برای محققان را شامل می‌‌شود. او نه تنها در تأسیس‌ شرکت‌هایی در ایلی نویز، میامی، ایرلند و آلمان نقش داشته بلکه تأسیسات و تجهیزات آن‌ها را هم بهینه‌سازی کرده است. لاترونیک سیستمز سال 1996 در لستر تأسیس شد، الومین‌ایت در سال 1998 در دورست تأسیس شد و الومین که حالا پلیکون نام گرفته در سال 2001 راه‌اندازی شد و کارش تربیت و تأمین نیرو بود.

محصولات ETIC

 احمدکیانین به عنوان مسؤول اصلی ETIC باید مسؤولیت حفظ پیشتازی در مواد، محصول، قیمت‌گذاری و کیفیت را داشته باشد و آن‌ها را در قبال آن‌چه محققان از نقاط مختلف جهان ارایه می‌‌کنند، حفظ کند.

کیانین با افرادی نظیر دکتر علیرضا تاج‌بخش از ایران که کاشف کریستال مایع در سال 1967 بوده و نیز با دکتر حکیمی از ایتالیا همکاری دارد و امیدوار است روزی آن‌ها را زیر یک چتر گرد هم آورد.

کیانین همچنین امیدوار است که این مرکز روزی بتواند مثل مغناطیس سایر محققان منطقه را هم جذب کند تا به این ترتیب هفته‌ای چهار حق اختراع را در سطوح داخلی و بین‌المللی ثبت کند. او در عین حال اعلام می‌‌دارد که ETIC آمادگی هر نوع همکاری را با شرکت‌ها برای تولید محصولات تازه دارد.

او می‌‌گوید: «ما می‌‌توانیم تا 8/3 میلیارد تگ RFID تولید کنیم و با یک خط اضافه این میزان از ظرفیت را دو برابر کنیم. با استفاده از مرکب چاپ سیلک و مرکب‌های هادی می‌‌توان برچسب‌های هوشمند 15/0 میلیمتری با 15/0 شکاف برای مرکب‌های رسانا استفاده کرد.

بهترین نقطه

 قدرت ETIC در عرصه فعالیت‌های الکترونیک چاپی که RFID هم جزو آن‌هاست، در این نقطه نهفته است که محصولات آن مطابق نیازهای مشتری تولید می‌‌شود.

کیانین می‌‌گوید: «ما در تولید مرکب‌های رسانا از طلا، مس و نقره به همراه کربن ـ اگر محصول به آن نیاز داشته باشد ـ استفاده می‌‌کنیم. پژوهشگران ما در عین حال مدام تحقیق می‌‌کنند تا بتوانند به ترکیبات تازه‌ای در این قلمرو دست یابند. در حالی که شما وقتی مرکب را از تولیدکنندگان مرکب بگیرید باید دستورات آن‌ها را دنبال کنید، ضمن این‌که گران‌تر هم هست و دیگران هم به آن‌ها دسترسی دارند.»

RFID؛ آینده‌گرایانه، اما ممکن

کیانین در مورد ارتباط محصولات ETIC با بازار می‌‌گوید: «از RFID می‌‌توان برای تعیین موقعیت افراد و دارایی‌ها در فرایند مدیریت استفاده کرد. این در حالی است که از برچسب‌های هوشمند مجهز به RFID می‌‌توان برای تعیین میزان حرارت و نیز تعیین زمان استفاده کرد.

در این چارچوب می‌‌توان از این برچسب‌ها برای عرصه‌هایی نظیر داروهای حساس به حرارت، موارد مرتبط با کنترل‌های کیفیتی و امنیتی و تعقیب مسیر حمل و نقل و تحویل کالاها استفاده کرد.»

بسته‌بندی و کمک‌های خانگی

 فرصت‌های فراوانی برای RFID و برچسب‌های هوشمند در عرصه صنعت بسته‌بندی وجود دارد. این فرصت‌ها می‌‌تواند از کنترل مدخل تا لجستیک را در بر بگیرد. هر چند هنوز قیمت ریزتراشه‌ها به عنوان مانع عمل می‌‌کند، اما بالاخره قیمت تراشه‌ها پایین خواهد آمد و به سطحی واقع‌گرایانه خواهد رسید.

کیانین معتقد است ورود برچسب‌های مجهز به RFID نوعی مقاومت را در تولیدکنندگان بارکدها برخواهد انگیخت.

کیانین در ترسیم چشم‌اندازی که می‌‌تواند دور از واقعیت هم نباشد در مورد آینده RFID می‌‌گوید: «تصور کنید به یک مرکز خرید رفته‌اید و چرخ خریدتان را از خرید پر کرده‌اید و فقط کارت خریدتان را پای صندوق داخل دستگاه می‌‌کنید و به خانه‌تان می‌‌روید. در این حالت آن‌چه رخ داده این است که هر RFID بر روی هر چه خریده‌اید اطلاعات مربوط به قیمت خودش را برای دستگاه الکترونیک خواننده قیمت‌ها فرستاده و به این ترتیب پیش از آن‌که به درب خروج مرکز خرید رسیده باشید، همه قیمت‌های کالاهای خریداری شده توسط شما به دستگاه قیمت‌خوان ارسال شده است. در همین حال این دستگاه قیمت‌خوان هم که قیمت‌ها را از برچسب‌های RFID گرفته، می‌‌تواند آنها را برای فروشنده اصلی و نیز برای تولیدکنندگان محصولات ارسال کند و از طرف دیگر حتی بانک هم می‌‌تواند مستقیماً میزان خرید شما را از حسابتان کسر کند.»

کیانین می‌‌گوید: «ما در حال حاضر مشغول کار بر روی یک RFID برای صنعت خطوط هوایی هستیم و داریم با یک شرکت آلمانی در این زمینه کار می‌‌کنیم. تمرکز این پروژه بر روی تعقیب بسته‌های قطعات یدکی است که تا سقف 6 هزار میلیون پوند در سال را شامل می‌‌شود. ما بر این باور هستیم که طی دو سال هر قطعه در بسته‌ای مجهز به RFID و در ماشین‌های مجهز به RFID قرار بگیرد.

اکنون از تگ‌های RFID برای تشخیص میزان فشار لاستیک استفاده می‌‌شود. اما در آینده ماشین‌ها خواهند توانست مالکان خود را بشناسند و درب‌هایشان را بر روی آن‌ها بگشایند. ما در حال حاضر سفارش‌هایی از یک مشتری در نیویورک و یکی هم از ایتالیا برای استفاده از RFID داریم.»

کیانین در عین حال تصویری آینده‌گرایانه از خانه‌های آینده هم به‌دست می‌‌دهد: در نظر بگیرید خانه‌ای را که دستگاه پخت و پز آن به محض دیدن گوشت از روی وزن آن را بشناسد و دستورات مخصوص به آن را برای پخت و پز به اجرا درآورد. یا ماشین‌های هوشمند لباسشویی را در نظر بگیرید که درباره ریختن یک لباس رنگی در میان لباس‌های سفید ـ که احتمال رنگ دادن در آن وجود دارد ـ به شما هشدار بدهند.

مرکز ETIC در ضمن باتری‌های پلی ویفری (چند پولکی، چند قرصی) تولید می‌‌کند که ضخامت آن‌ها 3/20 میلی‌متر است. این باتری‌ها می‌‌توانند محصولات را هر چه کوچک‌تر، سبک‌تر و در عین حال قدرتمندتر سازند.

این باتری‌ها می‌‌توانند در مواردی چون کارت‌های باتری‌دار نوردهنده، صفحه کلیدها و سنسورها مفید باشند.

مرکز ETIC در مورد همین باتری‌ها در حال کار با یک شرکت است تا بتوانند محصولاتی به ابعاد 3 سانتی‌متر را هم قابل رهگیری کنند.

تولید برچسب‌های RFID

 مرکز ETIC توان خود را در زمینه‌های مواد اولیه، فرمولاسیون مرکب و فرایندهای تولید انبوه (چاپ افست) به‌کار گرفته تا بتواند کاربرد چنین تکنولوژی‌ای را در آن‌ها عملیاتی کند.

کیانین در این باره می‌‌گوید: «من 15 سال است که درگیر این بخش از چاپ شده‌ام. ما اخیراً در حال استفاده از یک ماشین سیلک THIEME هستیم که به طرز گسترده‌ای برای مقاصد ما دچار تغییر کاربری شده است. ما با این ماشین می‌‌توانیم مواد الکترونوری، RFID با ابعاد مورد نظر، سنسورهای بیومدیکال و شاخص‌های سنجش دما تولید ‌کنیم. خط اصلی تولید ما در این زمینه یک خط رول به رول 6 مرحله‌ای با عرض 20 اینچ است که 60 متر در دقیقه تیراژ دارد.»

خاورمیانه و RFID

به گفته کیانین، با توجه به داده‌های ETIC، استفاده از RFID در منطقه خاورمیانه آغاز شده است. صنایع هواپیمایی، کارت‌های امنیتی، مراکز خرید و نیز متروها جزو قلمروهایی هستند که در خاورمیانه در حال استفاده از مزایای RFID می‌‌باشند و اگرچه استفاده از RFID در حال حاضر پراکنده است، اما در آینده حالت استاندارد به خود خواهد گرفت. کیانین می‌‌افزاید: «ما اکنون با شرکتی در ابوظبی در حال کار بر روی تگ‌های هوشمند RFID هستیم و داریم تلاش می‌‌کنیم از آن‌ها بر روی فلز استفاده کنیم. به گونه‌ای که بتوان به‌طور همزمان اشیایی با ابعاد 3 سانتی‌متر را رهگیری کرد. ما داریم کارهای مشابهی را بر روی پلاستیک هم تجربه می‌‌کنیم و حتی باید آن را بر روی آب هم تجربه کنیم تا روزی برسد که همه چیز در دبی برچسب RFID داشته باشد.

بسته‌بندی الکترونیک

 مرکز ETIC در عین حال دارای ATFM هم هست که در واقع یک میکروالکترون نوری قابل انعطاف است و می‌‌توان از آن در بسته‌بندی برای اطلاع‌رسانی و در عین حال حفظ محصول استفاده کرد.

می‌‌توان ATFM را در خود بسته جا داد یا آن را به بیرون بسته متصل کرد و یا حتی آن را در محل‌های نمایش کالا قرار داد. برای این محصول زمینه‌های بالقوه‌ای چون غذاهای تازه، منجمد، شیرینی‌جات، محصولات دارویی، واکسن‌ها، داروهای پروتئینی، محصولات خونی، گل، رنگ، مرکب و چسبنده‌ها وجود دارد.

دما و زمان‌سنج‌ها

 مرکز ETIC شاخص‌های سنجش زمان و دما را نیز محصولات مهمی برای مواردی نظیر تولید غذا، فروش غذا و صنعت دارو می‌‌داند. نحوه توزیع و انبارداری چنین کالاهایی به سنجش دما و زمان تولید و نگه‌داری نیاز دارد. این امر از این جهت اهمیت دارد که باید دانست محصول از نظر نیاز به دمای بهینه در چه وضعیتی قرار دارد. این امر در مورد اطلاعات مربوط به زمان تولید و میزان و محدودیت‌های زمانی مرتبط به یک محصول نیز صدق می‌‌کند.

لیبل‌های موسوم به TTI (یا همان شاخص‌های زمان و دما) می‌‌توانند توسط بسته‌سازان در بیرون بسته‌ها نصب شوند تا از نظر تأمین و تضمین بهداشت مصرف‌کننده اطلاعات مربوط به دما و زمان را در اختیار او قرار دهند.

الکترونور و تکنولوژی آن

 کار کیانین در عرصه تکنولوژی الکترونور باعث شده تا او پدر تکنولوژی الکترونور نامیده شود و اگرچه از زمان کشف ماری‌کوری در سال 1935 سال‌ها می‌‌گذرد، اما آن‌چه آن را جذب کرده، پیشرفت‌هایی است که در عرصه قدرت الکترونورها پیش آمده است.

کیانین می‌‌گوید: «قبلاً از فلزی پوشیده از نور و رزیزیستور استفاده می‌‌شد و حالا ریزتراشه‌ها جای آن‌ها را گرفته‌اند.»

در همین حال کیانین در مورد کارهای پیش رو نیز می‌‌گوید علائم جاده‌ای در انگلیس جای خود را به تکنولوژی الکترونور خواهند داد که باید این کار به گونه‌ای طراحی شود که عمر لامپ‌ها 10 ساله شود. تکنولوژی مشابهی برای بدنه اتوبوس‌ها در آمریکا مورد استفاده قرار خواهد گرفت. در همین حال بزرگ‌ترین پنل تبلیغاتی الکترونوری (با ابعاد 10* 3*7 فوت) برای یک شرکت کامپیوتری ساخته خواهد شد. هر یک از این پروژه‌ها هم با رعایت مسایل زیست محیطی به‌کار گرفته خواهند شد.

آینده‌ نزدیک

محصولات مرکز ETIC با شرکایی در آمریکا و انگلیس توزیع می‌‌شود. در عین حال بازار هم به نیروهای آموزش دیده از نوع ETIC نیاز دارد. وقتی پای تکنولوژ‌ی‌های مربوط به RFID و الکترونور در میان باشد، هیچ چیزی نمی‌‌تواند به عنوان مانع عمل کند. از لباس‌های هوشمند و ژاکتی که رنگ عوض می‌‌کند تا پرده‌هایی که RFID دارند و می‌‌توانند حتی به حرف‌های شما گوش کنند.

در این روزگار مصرف‌گرایی پرقدرت، بارکد، تجارت بزرگی است. بارکد در فرایندهای گوناگون چاپ مورد استفاده قرار می‌‌گیرد اما یکی از حوزه‌هایی که به شدت در حال تلاش برای استفاده از قابلیت‌های بارکد است، جوهرافشان‌ها هستند

البته الان جوهرافشان‌ها انتخاب اول برای چاپ بارکد نیستند چرا که مرکب آب پایه آن‌ها نمی‌‌تواند چاپ بادوامی تولید کند و از دیگر سو رزولوشن آن هم پایین است. اما با این حال، رشد تکنولوژی باعث می‌‌شود که کاربردهای دیگری نیز در بازارها به وجود آید.

جوهرافشان‌ها به مثابه یک تکنولوژی چاپی غیرتماسی می‌‌توانند به‌طور مستقیم بر روی سطوح نامتعارف مثل مقوای کنگره‌دار هم چاپ کنند. افزون بر این، هزینه‌های ماشین و سطوح چاپ‌پذیر کم‌تر از حد معمول است و سرعت کار هم فوق‌العاده خوب است. این‌ها همه جزو دارایی‌های جوهرافشان‌ها در حوزه چاپ بارکد به شمار می‌‌آیند.

چاپ بارکد به مثابه هنر

کیفیت چاپ در سیستم بارکد از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. یک بارکد که خوب چاپ و تولید شده باشد برای موفقیت هر نوع سیستم بارکد جنبه حیاتی دارد. هر گاه در یک سیستم خطای خواندن بروز کند، بی‌‌تردید علت اصلی آن بد چاپ شدن بارکد است. کیفیت چاپ به مراتب مهم‌تر از نوع پرینتر مورد استفاده است.

کیفیت در چاپ بارکد در گرو پخش مرکب، نقاط چاپ، نقاطی که باید سفید باشد، ضخامت میله‌ها (خطوط بارکد یا رمزینه‌ها)، نوع کاغذ و دوام چاپ و قدرت بازتاب آن است لیبل‌ها باید بر حسب مشخصات کدها چاپ شوند. در واقع چاپ لیبل ارزان‌، گران‌ترین راه‌حل است.

مؤثر‌ترین و ارزان‌ترین شیوه چاپ بارکدهای استاتیک، چاپ آن‌ها در فرایند تولید محصول است. وقتی بارکد در چارچوب آرت‌ورک طراحی شود، به طرز مؤثر‌ی رایگان تمام خواهد شد، چرا که هزینه‌ها به حجم چاپ وابسته است. از آن‌جا که بارکدها با هر نوع تکنولوژی چاپ کار می‌‌کنند، بنابراین هزینه‌های اضافی چاپ تحمیل نخواهد شد. البته چنین شیوه‌ای به‌طور عمده به‌کار بارکدهای استاتیک می‌‌خورد (بارکدهایی که در همه زمان‌ها و در مورد همه اشیایی که بر روی آن‌ها چاپ می‌‌شوند، تغییری نخواهند داشت). چنین کاری در چاپ بسته‌بندی و آرت‌ورک‌ها قابلیت اجرا دارد. اگر از چاپ بارکد در فرایند تولید محصول استفاده نشود، آنگاه باید بارکدها را خرید و یا به‌صورت چاپ براساس تقاضا آن‌ها را به چاپ رساند.

روش‌های چاپ بارکدپردازش تصویر با چاپگرهای رومیزی‌

به نسل کنونی چاپگرهای رومیزی ایمیج پروسسور می‌‌گویند. هزینه‌های خرید بسیار اندک است. حتی مؤثر‌ترین ابزارهای این حوزه هم به ندرت از پانصد یورو گران‌تر است و عده‌ای از آن‌ها هم کسری از این رقم هستند.  هزینه‌های نصب و همگرا‌سازی این ابزارها هم بسیار اندک است. برخی از این چاپگرها یا ایمیج پروسسورها اگر مدام مورد استفاده قرار نگیرند، می‌‌توانند به عنوان دستگاه فاکس هم مورد استفاده قرار گیرند.

بیشتر ایمیج پروسسورها، چاپگرهای جوهرافشان ورقی هستند، ولی برخی از آن‌ها هم دارای تغذیه رول هستند. اما متأسفانه این نوع چاپگرها به جای این‌که رو به افزایش باشند، رو به کاهش هستند. اگر از لیبل‌های مناسب استفاده شود، کیفیت چاپ بسیار بالاست.

باید گفت که جوهرافشان‌ها برای چاپ بارکد در محیط‌های نرم مناسب هستند و در غیر این صورت باید به نحوی آن‌ها را تحت پوشش قرار داد. مرکب در این حالت ظرف چند ثانیه خشک و پایدار می‌‌شود. جوهرافشان در برابر خیس‌شدگی مقاوم نیست و با کم‌ترین میزان بارندگی، پخش می‌‌شود. کارتریج مرکب هم بسیار گران است.

چاپگرهای انتقال حرارتی‌

برای محیط‌های سخت، چاپگرهای انتقال حرارتی (TT) Thermal Transfer    بیشترین کاربرد را دارند. کارهای چاپگرهای انتقال حرارتی را می‌‌توان در حوزه‌هایی از بارهای فرودگاهی تا انواع لیبل‌های مخصوص حمل بار و موجود در قفسه‌ها دید. سازندگان پیشتازی چون Zebra ، Sato، Intermec و Datamax ابزارهای مناسب و قابل اتکایی تولید می‌‌کنند.

چاپگرهای انتقال حرارتی از همان تکنولوژی چاپگرهای حرارتی مستقیم استفاده می‌‌کنند. تنها تفاوت در این‌جا، حذف ابزار پوشش زدن شیمیایی به نفع کاغذهای معمولی (حساس نشده) و ریبون مخصوص مرکب است. یک فیلم ریبون مقاوم پلی‌استر که با یک مرکب خشک انتقال حرارتی پوشش می‌‌خورد بین هد چاپی حرارتی و لیبل قرار می‌‌گیرد. هد چاپی حرارتی برای ذوب مرکب بر روی سطح لیبل مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. ریبون پلی‌استر سپس کنار می‌‌رود و تصویری ثابت و منفعل از خود به جای می‌‌گذارد لیبل‌های انتقال حرارتی به سهولت از طریق سطح شفاف و شکننده خود قابل شناسایی هستند.

چاپ انتقال حرارتی از یک ریبون رول چاپی نازک و یکبار مصرف استفاده می‌‌کند که وقتی از طریق هد حرارتی ذوب می‌‌شود برای شکل دادن تصویر بر روی لیبل قرار می‌‌گیرد (شکل 1) و با انواع کاغذها کار می‌‌کند.

در انتقال حرارتی از ریبون‌هایی استفاده می‌‌شود که پشت آن‌ها دارای پوشش است، علاوه بر این از فیلم و مرکب هم استفاده می‌‌شود. پوشش ریبون باعث می‌‌شود تا هد دچار خراش و ساییدگی نشود و در عین حال گرما را از هد دور می‌‌کند. وقتی حرارت از هد برمی‌خیزد، فیلم هدایت گرما را برای مرکب به عهده گرفته و مانع ذوب شدن و جرم گرفتن آن می‌‌شود.

مرکب‌ها اغلب آمیزه‌ای از موم و رزین هستند. ریبون‌های مومی به‌طور عمده جزو ریبون‌هایی هستند که کاربرد کلی دارند و اغلب از نظر اقتصادی هم مقرون به صرفه هستند. ریبون‌های موم و رزین ارزان‌تر از ریبون‌های رزین خالص بوده و دوام خوبی هم به‌کار می‌‌دهند. ریبون‌های رزین با دوام‌ترین تصاویر را تولید می‌‌کنند ولی به حرارت بیشتری در هدهای چاپی نیاز دارند.

لیبل‌های انتقال حرارتی نسبت به گرما و رطوبت بی‌‌تفاوت هستند و لذا تصاویر آن‌ها نه‌تنها از سطح جدا نمی‌‌شود، بلکه بسیار بادوام هم هست. بنابراین می‌‌توان گفت که لیبل‌های انتقال حرارتی مشکل بی‌‌رنگ شدن کار را حل کرده‌اند.

چاپگرهای انتقال حرارتی اغلب برای تغذیه رول طراحی شده‌اند و برای محیط‌های صنعتی مناسب هستند. چاپ لیبل به‌صورت تکی و چندتایی در گرو نرم‌افزار عامل آن است و اغلب با سه محدودیت همراه است: هزینه‌ عملیات گران‌تر از چاپگرهای حرارتی مستقیم و چاپگر لیزری است، ریبون به خوبی بازیافت نمی‌‌شود و سطح چاپی باید با مرکب و سطوح چاپ‌پذیر همخوان باشد.

اما در هر صورت کیفیت کار شما در گرو مدل، سازنده و میزان هزینه‌هایی است که می‌‌کنید. اکنون برخی از مشخصات را می‌‌بینید:

* رزولوشن: 200 تا 600 دی‌پی‌آی، به‌طور معمول 300 دی‌پی‌آی‌-   عرض لیبل: 80 تا220 میلی‌متر که به‌طور معمول 100 تا 105 میلی‌متر است‌-   سرعت چاپ: 10 تا 300 میلی‌متر در ثانیه‌

چاپگر لیبل هم مثل چاپگرهای سنتی توسط نرم‌افزارهای کامپیوتری کار می‌‌کند. داده‌ها برای هد چاپی انتقال حرارتی ارسال می‌‌شوند و اطلاعات سپس بر روی رول سفید لیبل‌ها چاپ می‌‌شود که می‌‌تواند همراه با لوگوی شرکت‌ها باشد.

چاپگرهای انتقال حرارتی شش‌رنگ ریبون دارند تا از طریق آن‌ها بتوانند سفارشات مربوط به لیبل‌های رنگی را چاپ کنند. با این همه، عمده چاپگرهای انتقال حرارتی از ریبون‌های سیاه استفاده می‌‌کنند.

چاپ انتقال حرارتی همچنین با طلاکوب هم ترکیب شده است. کاغذ از برابر هد طلاکوب عبور می‌‌کند و داده‌های استاندارد، لوگوها و حاشیه‌ها و غیره تا پنج رنگ چاپ می‌‌شوند. لیبل، سپس لمینیت و دای‌کات شده و زواید آن حذف می‌‌شود و لیبل نهایی کنار گذاشته می‌‌شود. در یک عملیات پیوسته، صد لیبل در دقیقه تولید می‌‌شود.

چاپگرهای حرارتی مستقیم‌

چاپگرهای حرارتی مستقیم (DT) Direct Thermal از هد حرارتی و کاغذهای حساس به حرارت استفاده می‌‌کنند که هنگام عبور از زیر هد، تیره می‌‌شود. هد چاپی اغلب از نقاط مربع شکل تشکیل شده و با کنترل میکروپروسسور سرد می‌‌شود. چاپ حرارتی مستقیم یک تکنولوژی قدیمی است که ابتدا برای ماشین‌های کپی و فاکس ارزان قیمت طراحی شده و سپس به تکنولوژی مناسب برای چاپ بارکد تبدیل شده است.

هد چاپی حرارتی یک آرایه خطی بلند از المنت‌های حرارتی مقاوم است (40 تا 120 عدد در هر سانتی‌متر) که نسبت به کاغذ در حالت عمودی قرار دارند. هر المنت هد چاپی حرارتی، حوزه‌ای را که از لحاظ شیمیایی دارای پوشش است حرارت می‌‌دهد. این امر باعث یک واکنش شیمیایی برای شکل‌گیری نقطه می‌‌شود. تصاویر با استفاده از چینش نقاط در زیر هد چاپی شکل می‌‌گیرند. چاپ حرارتی مستقیم یک انتخاب عالی برای لیبل‌های بارکدی است که با سهولت صورت می‌‌گیرد و از نظر اقتصاد محیطی هم مقرون به صرفه است (با استفاده از مواد قابل بازیافت).

کار با چاپگرهای حرارتی مستقیم در مقایسه با تکنولوژی‌های مشابه، بسیار آسان است و نه به تعویض ریبون و نه به پر کردن تونر، هیچ نیازی ندارد. افزون بر این، این کار چه در زمینه چاپ لیبل تکی و چه چندتایی با باطله همراه نیست.

تعداد قطعات این نوع چاپگرها محدود است و بنابراین هم بی‌‌صدا و هم ارزان هستند. این چاپگرها برای کتابخانه‌ها، بیمارستان‌ها و دفاتر بسیار مفید هستند. میزان چاپ در این نوع چاپگرها، 50 عدد در دقیقه است. برخی از لیبل‌ها هم فقط با برخی از دستگاه‌های سبک قابل تشخیص هستند (از طریق تابش نور). کنتراست در این حالت معادل 80 درصد کاغذهای معمولی است.

از آن‌جایی که در چاپ حرارتی مستقیم از گرما برای تغییر رنگ کاغذ استفاده می‌‌شود ممکن است آن‌چه چاپ شده در برابر نور یا نور آفتاب و یا در مناطق بسیار گرم بی‌‌رنگ شود و بنابراین برای چاپ بارکد با عمر کم و برای بارکد اجناس بر روی قفسه‌ها مفید است. نکته قابل ذکر دیگر به عنوان مزیت در این زمینه، عدم استفاده از تونر، ریبون یا مرکب است.

پرینترهای جوهرافشان‌

حداکثر رزولوشن در این ابزارها 300 دی‌پی‌آی است. اما چاپگرهایی هم اکنون به بازار آمده‌اند که کیفیت عکس را دارند. این امکان باعث شده است تا بتوان به یک چاپ کیفی با رزولوشن بالا و کدهایی با محدوده دنسیته 2 رسید. با این همه باید لیبل‌ها با پوشش‌هایی محافظت شوند، مگر این‌که در شرایط غیرآسیب‌پذیر باشند. چرا که مرکب‌های مورد استفاده آب‌پایه هستند و در برابر سایش یا اشعه آفتاب آسیب‌پذیرند. به طورکلی چاپگرهای جوهرافشان برای بارکد زدن اسناد مفید هستند.

از چاپگرهای جوهرافشان می‌‌توان به‌طور ویژه در چاپ کارتن با بارکدهای بزرگ هم استفاده کرد، این کارکرد در مورد چاپ داده‌هایی که توسط انسان قابل خواندن هستند (و نه ماشین) ‌نیز قابل تعمیم است که با سرعت بالا صورت می‌‌گیرد و برای استفاده صنعتی نیز مناسب است.

جوهرافشان‌ها می‌‌توانند مرکب را بر روی سطح لیبل آن هم به‌طور پیوسته بریزند (جوهرافشان‌های پیوسته) و در واقع کل کار را با یک اسپری به پایان ببرند و یا براساس قطره‌چکانی عمل کنند (جوهرافشان‌های قطره براساس نیاز).

جوهرافشان‌های صنعتی، مثل آن دسته که برای چاپ بارکد بر روی کارتن‌ها مورد استفاده قرار می‌‌گیرند باید از نظر چکیدن مرکب، با دقت به‌کار برده شوند. سال‌هاست که چاپگرهای جوهرافشان با سرعت بالا توسط صنعت بسته‌بندی مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. یک نفع اساسی در این زمینه این است که سرعت کار بالا است و در هر دقیقه تا دو هزار کد ده رقمی بر روی فرمت دات ماتریس 7*5 قابل چاپ است.

جوهرافشان‌های پیوسته از نوعی مرکب رنگینه‌ای استفاده می‌‌کنند که در فیبر کاغذها نفوذ می‌‌کند و قطره‌ها را با اندازه‌ها و حجم‌های متفاوت بر روی سطح چاپ‌پذیر منتقل می‌‌سازد.

اما در عین حال از آن‌جا‌یی که در مرکب، کربن وجود ندارد، برخی از اسکنرها (دستگاه‌های بارکدخوان) قادر به خواندن چاپ جوهرافشان‌ها نیستند. این سیستم برای بارکدهای تاریخ‌دار بسیار مناسب است اما برای کارهای مبتنی بر دنسیته کم، مناسب نیست. در ضمن باید گفت کنترل نقطه‌ها در این سیستم دقیق نیست ولی بارکدهایی با ضخامت یک میلی‌متر را بر روی مقوای کنگره‌دار به خوبی چاپ می‌‌کند.

جوهرافشان‌های قطره براساس نیاز از مرکب‌های گرما ذوب که به سرعت هم خشک می‌‌شوند، استفاده می‌‌کنند تا مرکب پخش نشود. میله‌های بارکدهای با کیفیت بالا تا قطر 127/0 میلی‌متر با همه پویشگرها (دستگاه‌های بارکدخوان) خوانده می‌‌شوند. این میله‌ها برای چاپ بر روی کارتن‌ها مناسب هستند.

چاپگرهای لیزری‌

چاپگرهای لیزری شبیه دستگاه‌های فتوکپی کار می‌‌کنند. آن‌ها جریان‌های کنترل‌شده‌ای از یون‌ها را بر روی سطح سیلندر چاپ منتقل می‌‌کنند که در نتیجه این کار، تصویر شارژ می‌‌شود. تصویر شارژشده سپس به جذب ذرات تونر براساس نیاز می‌‌پردازد و از این طریق تصویر را بر روی سطح کاغذ منتقل می‌‌سازد. پس از آن‌که تصویر منتقل شد، گرما و فشار (فیوز) باعث نقش بستن تصویر می‌‌شود. سرعت چاپ در این جا بالا است اما سطح چاپ کوچک است. بنابراین چاپ لیزری بیشتر برای بارکدهای تاریخ‌دار بر روی لیبل‌ها و به‌خصوص برای چاپ بر روی اقلام کوچک الکترونیک مناسب است. رزولوشن در چاپگرهای لیزری اندک است و بنابراین برای خواندن از طریق چشم انسان - در خواندن با ابزار  مناسب هستند. کنتراست کار هم در چاپگرهای لیزری بالا نیست.

چاپگرهای لیزری برای استفاده بر روی اسنادی که به بارکد نیاز دارند، مناسب‌تر هستند. آن‌ها می‌‌توانند کدهای با کیفیت بالا را از جمله کدهای 2D  را به خوبی چاپ کنند. کدهای  2D  برای بیشتر ابزارهای بارکدخوان قابل خواندن هستند. البته این نوع چاپگرها برای چاپ لیبل‌های کوچک و تکی مقرون به صرفه نیستند و از لحاظ دوام بارکدها هم چندان قابل اتکا نیستند.

رایج‌ترین چاپگرهای لیزری براساس 600 دی‌پی‌آی عمل می‌‌کنند، ولی دی‌پی‌آی برخی از آن‌ها هم 1200 است. البته تونرهای مخصوصی هم برای 4800 دی‌پی‌آی وجود دارد که از نظر مدیریت نقطه‌ها باز هم پیشرفت خواهند کرد.

چاپگرهای لیزری با چاپ لیبل‌هایی که کاربردهای غیرقفسه‌ای دارند، به خوبی کنار آمده‌اند و قدرت چاپ بارکدهای با دنسیته بالا را از 600 تا 1200 دی‌پی‌آی دارند.

چاپگرهای دات ماتریکس‌(چاپگرهای ضربه‌ای)

در روش دات ماتریکس، چندین سوزن که به تساوی در یک سطح افقی تقسیم شده قرار دارند، با حرکت کاغذ از طریق یک شاتر به عقب و جلو حرکت می‌‌کنند و به این ترتیب با زدن نقاط در کنار یکدیگر یک خط مستقیم را می‌‌سازند. تکنولوژی دات ماتریکس بارکدها را با دنسیته کم تا متوسط می‌‌سازد که ممکن است به‌طور کامل مورد نظر کاربر نهایی نباشند. اندازه نقاط در این روش باعث ایجاد محدودیت در زمینه تولید خطوط با دنسیته لازم می‌‌شود.

چاپگرهای دات ماتریکس در واقع پرینترهایی هستند که خط تولید آنان از تولید چندتایی با دنسیته کم، تغییر داده شده است و لذا چاپ   تکی در این روش، باطله   فراوانی دارد  و از آن‌جا‌ که فاصله کارتریج هم با  کاغذ  زیاد  است نمی‌‌توان کار بر روی سطح وسیع  را تأمین کرد.

چاپگرهای دات ماتریکس نمی‌‌توانند لیبل‌های بارکددار را در حجم بالا و با کیفیت خوب تولید کنند. کیفیت مناسب در این روش با دنسیته کم به متوسط قابل تأمین است. چاپگرهای IBM، Epson و Oki می‌‌توانند بارکدهای با کیفیت قابل پذیرش را تولید کنند. برای چاپ لیبل با ابعاد مختلف در این روش،‌ به یک صفحه سوزن‌خور ویژه نیاز است.

در چاپگرهای دات ماتریکس هزینه مرکب پایین است و از آن‌جا‌ که برنامه‌هایی هم هستند که براساس آن‌ها می‌‌توان چندین بار به بارکدها ضربه زد قیمت ریبون‌ها هم ناچیز می‌‌شود. اما با همه این اوصاف، چاپگرهای ضربه‌ای از نظر ایجاد سروصدا و از نظر نگه‌داری دردسرهایی را تحمیل می‌‌کنند.  در بیشتر موارد سوزن‌ها دچار تغییر فرم می‌‌شوند اما مشکل اصلی کماکان  به ریبون‌ها مربوط می‌‌شود چرا که اپراتور ماشین باید برای تعویض به موقع ریبون  تصمیم بگیرد.

بارکدهایی که توسط چاپگرهای دات ماتریکس یا همان چاپگرهای ضربه‌ای تولید می‌‌شوند یکی از اصلی‌ترین علل غلط خواندن بارکدها هستند. از آن‌جا‌ که چاپ بارکد با چاپگرهای ماتریکس یکی از مقرون به صرفه‌ترین روش‌ها در چاپ بارکد بوده، بسیاری از کم و کاستی‌های آن هم نادیده گرفته شده است.

در برخی از چاپگرهای ضربه‌ای، هد ثابت و کاغذ متحرک است، حال آن‌که در برخی دیگر، هد متحرک و کاغذ ثابت است. لیبل‌ها در این روش با استفاده از سوزن‌هایی که در سوراخ‌های حاشیه کار قرار می‌‌گیرند عبور داده می‌‌شوند و به‌طور کلی هد چاپی از مجموعه‌ای سوزن ردیف شده بهره می‌‌گیرد تا یک ماتریس 7*5 یا 9*7 را شکل دهد.

در این روش یک میکروپروسسور وجود دارد که کار آن دستور دادن به سوزن‌ها برای ضربه زدن در فواصل صحیح است. نقطه، واحد پایه‌ای چاپ در این روش است که می‌‌تواند 250 یا بیشتر از 250 حرکت سوزن را بگیرد تا نماد یک بارکد 1:2 را با میله‌ای به ضخامت 015/0 و طول 25/0 اینچ بسازد. بنابراین، سرعت در این روش در گرو سطح چاپی است و چون اساس این روش مکانیکی است، دقت نقطه‌ها در آن بالا نیست.

چاپگرهای ضربه‌ای می‌‌توانند فرم‌های چند نسخه‌ای را چاپ کنند، اما اغلب همان نسخه بالایی قابل خواندن است. اندازه نقطه‌ها در این روش مانع چاپ کدها با دنسیته بالا و کدهای با نسبت فرد (مثل 1:202) می‌‌شود. در این روش، محدودیت سطح لیبل به محدودیت ابعاد کاغذ مربوط می‌‌شود. در این روش فرمت‌ها متنوع هستند و بسته به مهارت برنامه‌ریز، می‌‌توان گرافیک‌های ساده را هم چاپ کرد. مرکب چاپگرهای ضربه‌ای مثل مرکب لیزر، ثابت و پایا نیست و بنابراین لیبل‌ها در معرض باران از بین می‌‌روند و بنابراین می‌‌توان کار این نوع چاپگرها را مناسب محیط‌های مناسب و دور از عوامل آسیب‌رسان دانست و در غیر این صورت برای لیبل باید پوشش محافظ در نظر گرفت. هر دو نوع پرینترهای 24 سوزنه و 9 سوزنی کیفیت خوبی برای چاپ بارکد دارند.

البته کیفیت بارکدهایی که با سیستم‌های 24 سوزنه تولید می‌‌شوند، بهتر از بارکدهایی است که با 9 سوزن چاپ می‌‌شوند چرا که ریبون مرکب کم‌تری می‌‌گیرد و با 24 سوزن، مرکب بیشتری منتقل می‌‌شود.

کاراکترهای پیش‌ساخته‌

چاپگرهای تماسی که با کاراکترهای پیش‌ساخته کار می‌‌کنند از نظر کار مثل ماشین تایپ‌های قدیمی کار می‌‌کنند. میله‌ها و کاراکترها در این حالت، از پیش بر روی یک محور چرخنده، برجسته‌سازی شده‌اند. در این روش لیبل‌های کاغذی، وینیلی و پلی‌استری با یک ریبون خشک کربنی در یک حالت چکش‌خور قرار می‌‌گیرند که این کار را یک الکترومغناطیس هدایت می‌‌کند.

وضعیت چکشی مزبور، کاغذ و ریبون را به محور چرخنده فشار می‌‌دهد تا به این ترتیب، تصویر از روی ریبون بر روی لیبل انتقال یابد. هر ضربه چکشی در این حالت به انتقال یک کاراکتر یا میله منجر می‌‌شود. این چکش‌ها از طریق میکروپروسسورهای کامپیوتر (صفحه کلید) کنترل می‌‌شوند. در این روش، فرمت لیبل در گرو کاراکترهای برجسته‌سازی شده بر روی محور چرخنده است و در واقع هر کاراکتری که بر روی  محور  مزبور  است، قابل  انتقال  بر روی لیبل هم  هست. این چاپگرها برای کارهای منفرد مناسب هستند و کیفیت آن‌ها هم بالاست. میزان  تولید  در این روش به  طول  لیبل‌ها  و  به  میزان  داده‌ها وابسته است.

روال عمومی در این روش، چاپ 40 تا 100 لیبل در دقیقه است. در این روش می‌‌توان لیبل را با میلار (Mylar)  یا فیلم‌های مشابه دیگر لمینیت کرد. البته در برخی از انواع این چاپگرها می‌‌توان لیبل‌های بارکد‌دار را بر روی دای‌کات سفید منتقل کرد.

روش‌های تخصصی‌تگ‌های فلزی‌

تگ‌های فلزی را می‌‌توان با تصویرگذاری مستقیم به روی ضخامت فلزی حساس به نور منتقل کرد. تصاویر از این طریق ایجاد و تثبیت می‌‌شوند و سپس به‌طور ثابت بر روی یک لایه شفاف دانه‌بندی شده ممهور می‌‌شوند. بر روی ضخامت هم می‌‌توان از طریق فعل و انفعالات شیمیایی یا لیزری با مرکب چاپ کرد و آن را با لایه‌ای دیگر محافظت کرد.

در همه این روش‌ها، کار ثابت می‌‌ماند، اما بهترین حالت متد عکس است. تگ‌های فلزی دو، سه برابر گران‌تر از بهترین لیبل‌های لمینیت شده هستند.

چاپ بالشتکی‌

برای چاپ مستقیم بر روی اشیا از چاپ بالشتکی هم استفاده می‌‌شود. طراحی مورد نظر از طریق لیزر بر روی پلیت گراور منتقل می‌‌شود و آنگاه به آن مرکب داده می‌‌شود و سپس یک تیغه دکتر بلید مرکب اضافی را برمی‌دارد و آنگاه مرکب باقی‌مانده در گودی‌ها بر روی بالشتک سیلیکون منتقل می‌‌شود. سپس به واسطه بالشتک مزبور، تصویر بر روی محصول منتقل شده و کیفیتی عالی را ایجاد می‌‌کند.

لیبل‌های فلکسو

لیبل‌های فلکسو جزو رایج‌ترین تولیدات آن هم با سرعت بالا هستند که از پلیت‌های لاستیکی تولید شده به روش فتوگرافیک و از مرکب استفاده می‌‌کنند. کیفیت در این روش به دقت اپراتور وابسته است و به‌طور معمول برای چاپ در تیراژ بالا مناسب است.

افست‌

فرایند افست از پلیت فلزی و لاستیک تشکیل می‌‌شود. کیفیت آن شبیه لیبل‌های فلکسو است و معمولاً از آن برای تیراژهای پایین‌تر استفاده می‌‌کنند.

انتخاب روش چاپ‌

اگر به چاپ داده‌های متغیر نیازی نباشد و از قبل هم مشخص شده باشد که به چه نوع لیبل‌هایی نیاز داریم مقرون به صرفه‌ترین روش همان است که کار را خودمان انجام ندهیم (با چاپ درون سازمانی) بلکه به بیرون واگذار کنیم. در این صورت به‌طور حتم لیبل‌های کیفی‌تری را در اختیار خواهیم داشت و طیف انتخاب‌هایمان هم گسترده‌تر خواهد بود.

هفت جنبه مهم‌

حجم: به چه میزان لیبل در دقیقه نیاز داریم، نوع محصول چیست؟ شیفت کار، تعداد روز و میزان تیراژ از چه قرار است؟ چه اسنادی مورد نیاز است و به چه تعداد خط کاری نیازی داریم.

انعطاف‌پذیری: انعطاف‌پذیری، قابلیت یک چاپکار است برای تولید فرمت‌های گوناگون مورد نیاز صنایع مختلف.

رزولوشن: آیا دنسیته کدها جوابگوی کاربرد مورد نظر است؟

محیط‌زیست: لیبل‌ها در چه شرایطی باید از نظر محیطی مورد استفاده قرار گیرند. دما، رطوبت، برودت، نور، ساییده شدن، مواد شیمیایی و غیره را باید در نظر گرفت تا بر روی لیبل تأثیر منفی نگذارند.

دوام لیبل‌ها: لیبل‌ها تا چه وقت باید دوام داشته باشند؟ آیا قرار است فقط به یک سفر بروند یا باید در انبارها بمانند و...؟

هزینه‌های مواد:‌ هزینه‌ها فراتر از هزینه چاپ می‌‌شود، هزینه کاغذ، مرکب پرینتر و... .

هزینه‌های تجهیزات: هزینه‌های پرینتر را در نظر بگیرید، بر روی طرح‌های مختلف برای سرمایه‌گذاری فکر کنید. مکان و سرعت چاپ را هم در نظر بگیرید.

بدیهی است که چاپگرها در حوزه بارکد از بازار خوبی برخوردار بوده‌اند اما با تحولاتی که در حوزه رزولوشن و انواع مرکب‌ها رخ داده است، نقش چاپگرها در آینده مهم‌تر خواهد شد.