Многоразовая бумага: утопия или реальность?

Сергей Асмаков

Разработки

Перспективы

 

Можно ли создать принтер, способный использовать лист бумаги подобно перезаписываемому диску, многократно печатая и стирая нанесенное изображение? Не торопитесь давать отрицательный ответ: технологии для реализации подобных решений уже имеются в активе нескольких компаний. Впрочем, пока такие устройства конкурентами для традиционных принтеров не являются…

В 70-х годах прошлого века многие считали, что внедрение персональных компьютеров позволит значительно сократить объемы производства бумажных документов. Согласно распространенному в ту пору мнению, работа с документами в электронном виде на дисплее ПК должна была способствовать сокращению количества циркулирующих в офисе бумаг — как минимум тех, что содержат информацию, не предназначенную для длительного хранения. Однако, как показали дальнейшие события, эффект от всеобщей компьютеризации получился прямо противоположным.

Вопреки ожиданиям, по мере развития и распространения ПК и принтеров объем производимых бумаг не только не уменьшился, а, наоборот, стал быстро возрастать. Сложно назвать основную причину этого явления. Возможно, дело в инерционности мышления: многие люди, работающие за компьютером, и по сей день предпочитают иметь на руках твердые копии рабочих документов, считая технику и электронные носители недостаточно надежными. Судя по всему, свою лепту вносит и легкость создания отпечатков: единожды набранный или загруженный текст можно одним нажатием клавиши получить во многих экземплярах.

Конечно, полностью отказаться от применения бумажных носителей в обозримом будущем вряд ли удастся. Однако вполне очевидно, что в настоящее время объем печатаемых документов превосходит все разумные пределы. По данным ряда исследований, до половины печатаемых в современных офисах страниц предназначены лишь для однократного прочтения, после чего использованные листы оправляются прямиком в мусорную корзину. Как правило, это распечатки веб-страниц и писем, полученных по электронной почте, — то есть документов, с содержимым которых можно ознакомиться и на экране.

В настоящее время проблема перерасхода бумаги и других применяемых в принтерах материалов вызывает озабоченность не только у руководителей административно-хозяйственных подразделений различных организаций и предприятий, но и у экологов. Не секрет, что изготовление бумаги является довольно грязным производством: целлюлозно-бумажные комбинаты не только потребляют большое количество древесины и пресной воды, но и выбрасывают в окружающую среду немало ядовитых и вредных отходов.

Можно ли найти компромиссное решение этой проблемы? Некоторые эксперты считают, что наиболее подходящим вариантом являются печатающие устройства, способные многократно использовать одни и те же носители. Такое решение позволит значительно сократить потребление расходных материалов, не прибегая к принудительному ограничению объемов печати документов, предназначенных для непродолжительного применения.

На первый взгляд это может показаться утопией. Тем не менее в некоторых компаниях идею создания многократно используемых печатных носителей воспринимают вполне серьезно. Это подтверждают сообщения о научно-исследовательских работах в данной области и время от времени появляющиеся на выставках прототипы. Более того, в прошлом году компания Toshiba уже анонсировала первую серийную модель специального принтера, печатающего на многократно используемых носителях. Впрочем, попробуем рассказать обо всем по порядку.

Разработки

На выставке CEATEC Japan 2003 компании Shinsho и Majima Laboratory представили печатный носитель Thermo-Mag, предназначенный для многократного использования. Его структура выглядит следующим образом: обе стороны листа защищены снаружи двумя прозрачными слоями пластика, между которыми находится восковой слой. В слое воска заключены мелкие пигментные частицы, обладающие магнитными свойствами.

В специальном принтере лист Thermo-Mag нагревается примерно до 50 °С, при этом восковой слой становится достаточно пластичным для перемещения заключенных в нем пигментных частиц. При помощи магнитного поля специальный узел печатающего механизма ориентирует пигментные частицы таким образом, чтобы на закрашенных участках они находились на поверхности воскового слоя, соответствующего лицевой стороне листа. Таким образом на носителе формируется монохромное изображение. Разрешающая способность представленного прототипа позволяет печатать с разрешением порядка 100 dpi. Стирается изображение аналогичным способом: при нагреве листа магнитное поле ориентирует пигментные частицы таким образом, чтобы они располагались в глубине воскового слоя. Стоит отметить, что на носителе Thermo-Mag можно не только печатать, но и делать рукописные пометки, надавливая стилусом на поверхность листа.

 

Принтер Toshiba B-SX8R позволяет печатать на многократно используемых носителях

Принтер Toshiba B-SX8R позволяет печатать
на многократно используемых носителях

Менее чем через год на токийской выставке IC Card World 2004 сразу две японские компании — Matsushita Electric Industrial и Toppan Printing — представили системы печати информации на многоразовой бумаге. Правда, эти принтеры изначально позиционировались как специализированные устройства для печати информации, считываемой с радиочастотных идентификационных ярлыков (RFID).

В этих принтерах применена термическая технология печати, схожая с используемой в классических факсимильных аппаратах. Нанесение изображения осуществляется построчно при помощи линейки нагревательных элементов. В прототипе, созданном специалистами компании Toppan, пикселы изображения формируются при нагреве соответствующих участков носителя до 300 °С. Для того чтобы стереть напечатанное, необходимо нагреть лист до 100 °С. Данное устройство обеспечивает производительность на уровне 5-6 стр./мин, а разработанная для него многоразовая бумага выдерживает не менее тысячи циклов печати/стирания.

В принтере, созданном разработчиками Matsushita, также используется термическая технология печати. Правда, температурные режимы отличаются: нанесение изображения осуществляется при нагреве до 180 °С, а стирание — при 140 °С. Многоразовые носители для этого устройства были разработаны специалистами компании Ricoh.

В ноябре 2006 года компания Toshiba объявила о планах по выпуску серийной модели принтера B-SX8R, предназначенного для печати на специальном типе многоразовых носителей. Как и в упомянутых выше устройствах, в изделии Toshiba применена термическая технология печати.

Для большей долговечности носителей разработчики японской компании решили отказаться от использования целлюлозной основы в пользу более прочного пластика. Подложка многоразовых носителей изготавливается из полиэтилентерефталата — в настоящее время это вещество применяется в пищевой промышленности (из него делают бутылки для минеральной воды и прохладительных напитков). Записывающий слой носителя представляет собой специальный пигмент, меняющий цвет при нагреве до определенной температуры. Если нагреть его до температуры свыше 180 °С, то он темнеет, а при повторном нагреве с меньшей температурой (в пределах 130-170 °С) пигмент вновь становится светлым.

Согласно информации разработчиков, на данном этапе многоразовый носитель выдерживает в среднем до 500 циклов записи/стирания. Кроме того, на поверхности таких листов можно делать пометки при помощи специальных маркеров (для удаления рукописных записей перед последующим использованием носителя применяется специальное чистящее устройство).

Что касается основных технических характеристик принтера B-SX8R, то он позволяет печатать монохромные изображения с разрешением около 300 dpi. Максимальная скорость печати составляет 12 стр./мин (для носителей формата А4), что вполне сопоставимо с характеристиками монохромных лазерных принтеров начального уровня. Правда, цена модели B-SX8R доходит до 8 тыс. долл. (купить этот принтер пока можно только в Японии), а один лист многоразового носителя для этого принтера обойдется примерно в 10 долл.

Примерно в то же время компания Xerox обнародовала информацию о том, что специалисты двух исследовательских центров — Xerox Research Centre of Canada и Palo Alto Research Center (PARC) — работают над созданием новой технологии печати для устройств с многократно используемыми носителями.

В ходе работ в канадском исследовательском центре Xerox ученым удалось синтезировать вещества, которые меняют цвет при поглощении световых волн определенной длины, а затем постепенно обесцвечиваются. В естественных условиях процесс обесцвечивания образцов подобных веществ протекает в течение 16-24 ч после печати. Быстро стереть напечатанное изображение можно при нагреве носителя.

Параллельно специалисты PARC работают над созданием печатающего устройства для таких носителей. Изображение формируется на носителе путем воздействия на него световыми лучами с определенной длиной волны.

Компания Xerox уже подала заявки на получение ряда патентов на изобретения, составляющие ноу-хау «самоочищающейся бумаги» (erasable paper). Однако ее руководители дали понять, что ожидать появления серийно выпускаемых устройств для печати на «самоочищающейся бумаге» в ближайшее время не стоит. «Технология еще какое-то время останется исследовательским проектом. Наши эксперименты показывают, что ее коммерческий запуск возможен, но мы пока сделали лишь первый шаг к этому», — заявляет Эрик Шредер (Eric Shrader), менеджер PARC по системам струйной печати промышленного класса.

Перспективы

Можно ли рассматривать принтеры для многократно используемых носителей в качестве альтернативы традиционным печатающим устройствам? В настоящее время это представляется маловероятным по нескольким причинам.

Количество эксплуатируемых в мире печатающих устройств для ПК составляет десятки миллионов штук. Обновление парка принтеров в корпоративном сегменте, на который ориентированы системы с многоразовыми носителями, — процесс довольно медленный. Как правило, покупка нового печатающего устройства вызвана либо выходом из строя (или исчерпанием ресурса) старого принтера, либо необходимостью расширить спектр выполняемых задач (например, начать применять цветную печать).

Нельзя не обратить внимания и на то обстоятельство, что устройство, печатающее на многоразовых носителях, не сможет удовлетворить все потребности офиса (или подразделения компании) в изготовлении твердых копий. К сожалению, изготовленные прототипы принтеров для многократно используемых носителей не позволяют (в силу применения довольно специфических технологий нанесения изображения) печатать на обычной бумаге. А ведь многие документы необходимо печатать не на временных, а на традиционных долговечных носителях.

Стоит также учитывать и то, что в последние годы все большее распространение в корпоративном сегменте получают цветные принтеры, в то время как устройства для многократно используемых носителей в силу технологических ограничений позволяют получать лишь монохромные отпечатки.

К тому же на сотрудников службы технической поддержки ляжет дополнительная нагрузка: по окончании каждого рабочего дня необходимо будет собирать по всему офису многоразовые носители, чтобы установить их обратно в принтер.

Таким образом, на данном этапе своего развития печатающие устройства для «многоразовой бумаги» могут стать лишь дополнением к традиционным принтерам, а отнюдь не заменой им.

В ближайшем будущем их нельзя будет применять в качестве универсальных офисных принтеров. Такие принтеры могут лишь занять свою нишу на рынке печати — например использоваться для печати ежедневно обновляемых меню в ресторанах и кафе, расписания спортивных состязаний, текстов для дикторов теле- и радиостанций, сводок погоды и т.д.

Необходимо учитывать и такой немаловажный аспект, как стоимость печатающих устройств и носителей. История наиболее распространенных в корпоративном сегменте лазерных печатающих устройств насчитывает уже более двух десятилетий. За это время цена настольного принтера формата А4 снизилась с нескольких тысяч до пары-тройки сотен долларов. Естественно, печатающие устройства для многоразовых носителей в силу своей новизны будут стоить значительно дороже аналогичных по формату и производительности лазерных аналогов, поскольку их изготовителям необходимо окупать затраты не только на производство, но и на разработку новых технологий.

Разумеется, при больших объемах печати документов для кратковременного использования экономия от применения многоразовых носителей может оказаться довольно ощутимой. Однако многоразовые носители все-таки не являются вечными: даже если разработчикам удастся значительно увеличить количество гарантированных циклов печати/стирания, то физическая основа все равно подвержена естественному износу в процессе использования и печати.

К тому же пока неизвестно, насколько дорогими будут специальные носители для многократной печати. И дело даже не в том, что технология их производства окажется более сложной по сравнению с традиционной бумагой, а в том, что подобные изделия составляют ноу-хау разработчика. Таким образом, изготовителям многоразовой бумаги придется платить лицензионные отчисления владельцам прав на соответствующие изобретения, что негативно отразится на стоимости этой продукции.

В заключение стоит отметить, что уже в ближайшем будущем серьезную конкуренцию печатающим устройствам с многократно используемыми носителями могут составить электрофоретические дисплеи, известные под названиями «электронные чернила» и «электронная бумага». В настоящее время технологии производства таких дисплеев быстро развиваются, что позволяет надеяться не только на увеличение количества оснащенных ими устройств, но и на значительное снижение себестоимости их производства.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 3'2007

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует