Что такое компьютерная бумага
Электронная бумага - технология отображения информации, которая имитирует обычную печать на бумаге и базируется на явлении перемещения дисперсных частиц в жидкой среде под действием внешнего электрического поля. Такое явление имеет название электрофореза. Данный вид бумаги формирует изображение в отражённом свете, как обычная бумага, и, в отличие от ЖК-дисплеев, имеет свойство сохранять изображение текста и графики на протяжении довольно долгого времени, при этом не потребляя электроэнергии и затрачивая её лишь на изменение изображения. В отличие от обычной бумаги, технология позволяет произвольно изменять записанное изображение.
Принцип действия электронной бумаги
Впервые электронная бумага была разработана Ником Шеридоном в 1970-х годах в Центре исследований компании Xerox. Первая электронная бумага была названа Gyricon, в ее состав входили полиэтиленовые сферы диаметром от 20 до 100 мкм (такая субстанция - первый пример e-ink) В состав каждой сферы входила отрицательно заряженная черная и положительно заряженная белая половина. Все сферы помещались в прозрачный силиконовый лист, который наполнялся маслом, для свободного вращения сфер. То, какой стороной повернется сфера, определяла полярность подаваемого напряжения на каждую пару электродов, давая, таким образом, черный или белый цвет точки на дисплее.
Более совершенными стали электрофоретические дисплеи. Их изобретателем является Джозеф Якобсон, основатель корпорации E Ink, которая вместе с Philips Components в 1992 году разработала и вывела на рынок подобную технологию. Устройства E-paper являются одними из первых примеров использования таких дисплеев.
Благодаря собственным габаритам и низкому энергопотреблению, они стали применяться в устройствах Amazon Kindle, Sony Librie, Sony Reader и iRex iLiad, в которых использованы электрофоретические дисплеи с активными матрицами высокого разрешения. Сделаны они на основе пленки компании E Ink.
Кроме E Ink, созданием таких дисплеев занимается калифорнийская фирма SiPix. Совместно со SmartDisplayer они придумали пластиковую карту со встроенной микросхемой, которая была оборудована электрофоретическим дисплеем. В 1996 году их изобретение получило премию Society for Information Display Gold Award.
Electro-wetting
Электроувлажнение - специальная технология, которая с помощью электрического тока контролирует форму границы между разделенным водой цветным маслом. Когда напряжение не поступает, масло создает тонкую пленку между водой и водоотталкивающим изолирующим покрытием электрода, что в результате создает цветной пиксель. Когда между электродом и водой появляется напряжение, межфазное натяжение меняется, вода сдвигает масло в сторону и появляется прозрачный пиксель.
Дисплеи, базирующиеся на электроувлажнении, обладают несколькими весомыми преимуществами. Во-первых, переключение между белым и цветным отражением происходит со скоростью, которой достаточно для того чтобы воспроизводить видеоконтент. Помимо этого, разработка чрезвычайно энергосберегающая, а дисплей довольно тонкий. Во-вторых, контрастность этих устройств не уступает, а иногда и превосходит иные отражающие дисплеи. К тому же данная разработка в будущем разрешит создать дисплеи в 4 раза ярче, чем отражающие ЖК и в 2 раза более яркие, нежели уже существующие различные передовые разработки в данной отрасли.
Бистабильные LCD
Некоторые фирмы издают электронную бумагу, функционирование которой базируется на принципе работы бистабильного жидкокристаллического дисплея. Так, компания Nemoptic выпускает черно-белые и цветные ЖК e-paper-дисплеи по данной технологии. Ее название - BiNem. Суть заключается вот в чем: существует два стабильных состояния - Uniform (U) и Twisted (T), которые избираются методом запуска обычного импульса. Когда один из вариантов выбран, он сохраняется без дополнительного потребления энергии до того момента, пока следующим импульсом не будет изменен на иной. Бистабильные дисплеи имеют высокую отражающую способность и разрешение, достигающее 200 пикселей/дюйм.
Менее распространенные технологии
Электронную бумагу изготавливают еще с применением холестерических жидкокристаллических дисплеев, а также прозрачных проводящих пленок. Некоторые исследователи пробуют сделать e-paper на базе органических транзисторов, интегрированных в эластичный субстрат, в том числе простую бумагу.
Проводятся исследования и цветной электронной бумаги, состоящей из тонкого цветного оптического фильтра, добавленного к монохромному дисплею. Сегодня такие дисплеи уже можно увидеть на коммерческих устройствах.
Преимущества и недостатки
Главным козырем электронной бумаги по сравнению с иными цифровыми девайсами, оборудованными ЖК-дисплеями, по праву можно считать значительно большее время работы без подзарядки.
Технология, на основе которой разработана электронная бумага, дает возможность экономить энергию, потребляя ее только в том случае, когда на дисплее происходит изменение отображаемых данных.
На данный момент одним из минусов дисплеев, разработанных на основе электронной бумаги, можно считать значительное время обновления по сравнению с обычными ЖК-экранами. Данный недостаток не дает возможности производителям "поставить на службу" более технологичные элементы интерфейса, такие как анимированные меню, скроллинг, указатели мыши и т. д., которые повсеместно встречаются на компактных персональных устройствах.
Подобная техническая недоработка больше всего проявляется на способности материалов, из которых создана цифровая бумага, отображать интенсифицированную часть огромного текстового либо графического материала на небольшом экране.
Кроме всего, недостаточно яркий текст на e-paper-мониторе, да еще и чтение в плохо освещенном помещении довольно сильно сказывается на зрении, глаза попросту устают. А вот у технологии, на основе которой созданы жидкокристаллические дисплеи, данный конструктивный недостаток утрачен. Поэтому контрастность таких экранов в недостаточной освещенности только повышается, а графическая информация гораздо лучше воспринимается глазами.
Превосходство над жидкокристаллическими дисплеями
Электронная бумага отличается:
- низким энергопотреблением;
- наилучшей читабельностью: из-за маленьких размеров пикселя пользователь получает высочайшую яркость и контрастность;
- электронные чернила могут быть нанесены на любую поверхность, начиная от стен и досок объявлений и заканчивая майками и ценниками в розничных магазинах;
- их консистенция дает возможность сделать цилиндрические дисплеи, информативные на все 360°
Применение электронной бумаги
В 2006 году на рынок впервые было выставлено устройство для чтения электронных книг iRex iLiad, которое позволяло открывать документы в PDF и HTML форматах, а 2007 г. к ним добавился еще и Mobipocket PRC.
В этом же году компания Amazon выпустили свое устройство, для чтения основанное на электронной бумаге - Amazon Kindle.
Газета De Tijd в 2006 году представила выпуск электронной версии для ограниченного круга подписчиков с целью проведения маркетингового исследования. Это издание - первый опыт использования электронной бумаги в газетах.
В 2007 году специалисты из Голландии начали проект по замене традиционных учебников на электронные книги с целью сокращения государственных расходов на печать и доставку книг. Подобное нововведение лишило студентов необходимости носить множество тяжелых книг.
В свою очередь, Беларусь также провела подобный эксперимент. Так, 160 учащихся из Беларуси испытывали модель обучения с использованием индивидуальных электронных устройств в учреждениях общего среднего образования. В ходе данного проекта предполагалось создание в школах среды электронного обучения, в которой учителя и учащиеся используют компьютеры и соответствующее программное обеспечение для совместной учебной деятельности через чаты, сетевые сервисы, а также ресурсы интернета.
В 2005 году Seiko выпустила целый спектр наручных часов SVRD001, в которых применялся гибкий электрофоретический экран, а в 2010 году, эта же фирма выпустила второе поколение известных часов на базе электронных чернил, с экраном и активной матрицей. Компания Phosphor выпустила несколько серий часов с применением эластичных электрофоретических дисплеев основанных на технологии электронных чернил.
Встроенные в банковские карты дисплеи
Гибкие карты с дисплеями дают возможность своим владельцам генерировать одноразовый пароль, чтобы снизить риск мошенничества при совершении различных банковских операций.
Электронная бумага также может использоваться в качестве дисплея для недорогих моделей мобильных телефонов. Motorola Motofone стал первым примером такого мобильного телефона.
Перспективы
В наше время большое количество фирм разрабатывают электронную бумагу. Основная их задача состоит в создании оптимальной оболочки, подходящих чернил для ее наполнения, а также разработки адекватной электроники для активации электронных чернил.
Создание электронной бумаги, по словам производителей, будет более дешевое и простое в сравнении с традиционной индустрией ЖК-дисплеев. Цифровая книга, безусловно, лучший продукт, в котором используется электронная бумага.
Заключение
Безупречные показатели контрастности и четкости, незначительное потребление электроэнергии, относительно умеренный вес, эластичная конструкция и самое главное - дешевое производство. В скором времени данные параметры дадут возможность производителям электронных устройств с радостью использовать подобные e-paper-дисплеи в портативных гаджетах и информационных экранах.
Всем привет! В 15 лет я стал одержим идеей создания бумажной вычислительной машины — полноценного механического компьютера, созданного из бумаги, картона и зубочисток. Меня поразило то, что бумага существует уже более 2000 лет, но до сих пор никто не утруждал себя созданием бумажного компьютера.
Спустя 3 года работы с перерывами, я решил поделиться с интернетом своими наработками в данном направлении. На данный момент, у меня готовы все основные логические вентили, сумматоры, триггеры и т.д. Теоретически, можно уже склеить целую бумажную машину с бумажной памятью.
Все механизмы были разработаны мною, за исключением «AND» вентиля, идею которого я позаимствовал у одного из механических Lego-компьютеров.
Далее приводятся схемы и фотографии основных моих бумажных элементов.
Передача сигнала
Сигналы в машине передаются по поршневому принципу. Когда блок смещен на одну единицу длины, то передается положительное значение, иначе — ноль.
Линия задержки
Линия задержки управляется оператором машины при помощи соответствующего рычага. Когда нужно продолжить сигнал «загорается» красная лампочка, иначе — зелёная. Линию задержки можно использовать для продолжения сигнала на большие расстояния, в случае, если мощности бумаги не хватает.
Генератор импульсов
Демонстрациионая машина с основными логическими вентилями
Очень хочется услышать мнение и советы экспертов касательно этого проекта и шансов создания полноценной бумажной вычислительной машины. С удовольствием отвечу на любые ваши вопросы.
Электронные книги постепенно вытесняют бумажные. В России цифровых изданий уже продается на 13% больше, чем традиционных. По оценкам гендиректора библиотеки электронных книг «ЛитРес» Сергея Анурьева, объем рынка электронных книг вырастет в два раза к 2019–2020 году и составит 12–15% от объема коммерческого книжного рынка.
И хотя так называемая электронная бумага только начинает активно распространяться среди любителей «цифровой» литературы, эта технология не является новой — она существует уже более 40 лет. Все началось с черно-белых экземпляров, но сейчас есть цветная и даже гибкая электронная бумага. В статье мы расскажем, как она развивалась, а также о ее перспективах и возможных сферах применения.
Немного о цифровой печати
Печать без использования печатной формы, безударная печать (non Impact Printing), печать с прямым экспонированием печатной формы (Direct или Digital Imaging – DI), оперативная печать – все это названия цифровой печати.
Цифровая печать реализована в устройствах различного назначения и разного уровня цветности воспроизводимого изображения (ЦПУ): принтерах, копировальных аппаратах, устройствах настольной и широкоформатной печати. Появились печатные машины в составе автоматических комплексов, включающих печать, послепечатные операции (склейку корешка, приклейку обложки, биговку, складывание и сборку упаковки) для печатания книг, упаковки различного назначения.
Этот пост о бумаге для цифровых устройств, печатающих документы или печатные издания.
В пору начала интенсивного развития копировально-множительной техники – в 60–70‑е годы ХХ века разрабатывалось несколько направлений, основанных на разных принципах процесса создания изображения и переноса его с оригинала на копию. Ряд создававшихся тогда аппаратов требовал специальной бумаги: с полупроводниковым, с магниточувствительным или с диэлектрическим слоем.
В отличие от них, два способа воспроизведения изображения оригинала выгодно отличались — электрофотографический способ, получивший название “ксерографического” и струйный, обходились самой обычной бумагой, не требовавшей каких-то покрытий.
О влиянии бумаги на дефекты цифровой печати наш пост здесь.
По видам печати
Если вы знаете, каким способом вы будете печатать на бумаге, вы можете с большим пониманием того, что вам требуется подойти к ее выбору.
Бумага для печати с использованием печатной формы (традиционная печать):
- офсетная
- для высокой печати
- для глубокой печати
Виды бумаги для печати без печатной формы
- для электрофотографии (ксерографии)
- струйной печати
- термографии
- фотографии
- другие
Развитие E Ink и покупка SiPix
В 1996 году появилась технология E Ink. В ней использовали шарики-капсулы, которые были наполнены черными и белыми гранулами, плавающими в прозрачной жидкости. В зависимости от прикладываемого заряда, гранулы нужного цвета «всплывали» наверх. Чтобы увеличить четкость картинки, технология позволяла выстраивать на «лицевой» поверхности одного шарика как черные, так и белые гранулы одновременно.
Над технологией работали 8 лет, и только в 2004 году ее впервые использовали в электронном ридере Sony Librie. Девайс оснащался 6-дюймовым E Ink дисплеем первого поколения, который отображал 4 оттенка серого. Его разрешение составляло 800x600 точек.
Читалка Sony Librie питалась от четырех AAA-батареек, которых хватало на чтение 10 тыс. страниц. Продолжительное время автономной работы — это до сих пор одно из главных преимуществ технологии, так как энергия в основном расходуется только в момент «прорисовки» изображения. Стоила такая книжка 376 долларов.
C 2004 по 2010 годы электронные книги по большей части оснащались электронной бумагой E Ink Vizplex. В первых образцах подложка была серого цвета, картинка долго перерисовывалась. Также наблюдался фантомный эффект — «остатки» предыдущего изображения отображались поверх нового. Однако последние образцы Vizplex были существенно улучшены: серый цвет стал белым, а скорость отрисовки увеличилась.
Помимо Sony, на рынке электронных E Ink-ридеров появились несколько крупных компаний: Amazon, Kobo, Barns & Noble, ONYX. Последняя в 2009 году выпустила первый в мире ридер с сенсорным E Ink-экраном. Это была модель ONYX BOOX 60.
В 2010 году было анонсировано второе поколение E Ink — Pearl. Контрастность увеличилась с 7:1 до 10:1, а энергопотребление снизилось на 50%. Первой читалкой с таким дисплеем стала Amazon Kindle DX, а в Россию новое поколение официально пришло в 2011 году с ридером ONYX BOOX A61S Hamlet. ONYX стала третьей компанией в мире, после Amazon и Sony, начавшей производство устройств с такими экранами.
Экран поколения E Ink Pearl обеспечивал большую на 50% четкость изображения и более высокую скорость перерисовки, по сравнению с моделями предыдущего поколения. Дальнейшим развитием технологии E Ink стал рост разрешения и появление экранов Pearl HD. Первой компанией, предложившей устройство с сенсорным дисплеем Pearl HD, снова стала ONYX.
До 2012 года у E Ink был конкурент — технология SiPix. Ее отличие от Gyricon и E Ink состояло в том, что в ячейках с маслом плавали только белые гранулы. Само масло было черным. Из-за этой особенности SiPix уступала E Ink в контрастности — 6:1 против 7:1 в Vizplex и 10:1 в Pearl. При этом сам экран казался пользователям скорее серым, чем белым. Но чтобы избежать конкуренции, E Ink выкупила SiPix, получив возможность диктовать свои условия на рынке электронной бумаги.
В том же 2012 году вышло революционное устройство NOOK Simple Touch with Glow Light. Особенностью его стала подсветка на базе светопроводящего слоя. Но подсветка была очень неоднородной, что вызывало массу жалоб.
В октябре того же года практически одновременно компании Amazon и ONYX выпустили ридеры с экраном Pearl HD и подсветкой от PVI, отличающейся значительно большей однородностью. Модель Amazon Kindle Paperwhite в США и ONYX BOOX Aurora в России стали новой вехой в ридеростроении и ознаменовали гегемонию устройств для чтения с подсветкой.
На фото: ONYX BOOX Aurora
Специальные виды бумаги
- документная
- банкнотная
- картографическая
- для словарей (“библьдрук”)
- самокопировальная
- самоклеящаяся
- оформительская (обложечная, форзацная, декоративная)
- с водяными знаками
- обойная
- и другие
Бумага специальных видов используется также для печати рядом других производных способов с применением печатной формы: флексографским, трафаретным, типоофсетным, литографским, металлографским и др.
Общие требования к бумаге для ЦПУ
Из-за “всеядности” цифровых печатных устройств, их использование практически не имеет границ.
На цифровых печатных устройствах сегодня печатают книги, брошюры, рекламные буклеты. Расширяется печать на цифровых устройствах различной упаковки, в том числе, на картонных коробках. Это стало возможным из-за создания специализированных печатных устройств. В этих случаях используется и специальная бумага, и картон.
Такой бумаги офисный работник тратит в день до 50 листов!
Самый первый стандарт на бумагу для цифровых печатных машин был разработан ещё в СССР, он действует и в настоящее время – это “ГОСТ 13.2.006–87. Бумага для электрофотографии”.
Недавно появились ещё два стандарта:
“ГОСТ 58106–2018. Бумага для офисной техники”; “ГОСТ 57641–2017. Бумага ксерографическая для офисной техники. Общие технические условия”.
Всеми этими стандартами вполне можно пользоваться для формулирования требований к производителям бумаги. Сделаем несколько важных, с нашей точки зрения, замечаний, которые помогут избежать некоторых осложнений. Они применимы для бумаги во всех ЦПУ .
Почему технология производства бумаги важна для качества печати
Проще всего рассмотреть несколько примеров, которые покажут, почему информация о технологии производства важна при выборе бумаги для печати.
Наличие поверхностной проклейки ведёт к:
- уменьшению склонности к пылению
- большей плотности листа в г/м 3 (не путать с массой квадратного метра)
- меньшему расходу краски при печати при лучшей цветопередаче
- худшему склеиванию блока при проклейке корешка.
Каландрированние имеет своим последствием:
- уплотнение структуры листа
- повышение сомкнутости поверхности со всеми вытекающими последствиями для более плотной бумаги при прохождении печатной машины, при взаимодействии с краской и в послепечатных операциях.
Повышенная зольность приводит к:
- снижению жёсткости листа
- повышение пористости, воздухопроницаемости с соответствующими изменениями печатно-технологических свойств
- изменению коэффициента трения между листами в стопе и т.д.
Итак, в приведённой далее классификации бумага разделена по видам печати, для которых она подходит и по технологическим особенностям её изготовления.
Обычно классифцируют бумагу для печати по видам печати, для которых преимущественно преднозначена бумага, по назначению для конкретных изделий или видов продукции, по технологическим особенностям производства.
Трение между листами, качество пачки
В действующих стандартах отсутствует норма требований к коэффициенту трения между листами в стопе (при листовой печати). Предполагается, что оно обеспечивается технологией производства и гарантируется.
Должно соблюдаться требование, чтобы различие в коэффициенте трения покоя между последовательными листами не превышало 0,1. В противном случае, при подаче листов валиковыми устройствами, возможна подача двух и более листов. При скоростной печати колебания коэффициента трения в пачке может стать критическим фактором.
Именно поэтому в стопе бумаги, при закладке её в устройство ввода, листы должны укладываться единообразно, не допуская их переворота.
Иногда производитель указывает на упаковке, какой стороной вверх должна укладываться бумага в расходный лоток. Если такого указания нет, то всё же желательно, соблюдать единообразие положение поверхностей при укладке в лоток. Иногда, при сбоях в подающем устройстве, помогает переворот пачки.
Стоит обратить внимание на клапан в упаковке бумаги, которой вы пользуетесь. Если клеевой шов в клапане не сплошной, то присмотритесь к бумаге и если при её использовании сбои бывают чаще, чем хочется, подумайте, может сменить бумагу.
Под упаковкой пачка должна иметь вид кирпича с гладкими поверхностями, и ровными гранями, недопустимо наличие бумажной пыли
После удаления упаковки, перед помещением в расходный лоток, пачку бумаги желательно “встряхнуть”, изогнув веером вверх-вниз.
Несколько особенностей для бумаги в электрофотографическом (лазерном) устройстве
Среди требований, особо подчеркнём требование к электрическому сопротивлению бумаги, о котором уже говорилось. Оно принципиально важно для лазерного способа печати с использованием высоковольтной короны для формирования изображения на промежуточном носителе изображения и переноса его на бумагу.
Другая особенность проявляется при закреплении изображения. Сухой тонер, перенесённый на бумагу, в узле закрепления должен расплавиться и под давлением обрезиненных валиков схватиться с бумагой. Для достижения высокого качества сцепления тонера с бумагой нужно, чтобы температура создаваемая узлом закрепления была достаточной. В противном случае, тонер остаётся на поверхности и подвержен осыпанию с оттиска. Особенно легко он осыпается на линии сгиба. Это одна из причин, по которой, лазерная печать не рекомендуется для печати, например, ценных бумаг.
Для устранения дефекта недостаточного закрепления, необходимо выбирать правильные настройки печатного устройства. Бумаге с большей массой 1 метра квадратного должна соответствовать большая температура в узле закрепления. И конечно температура плавления тонера должна соответствовать температуре в узле закрепления.
Другой причиной ухудшения закрепления тонера может быть повышенная влажность бумаги.
Для цифровой печати иногда используют, вместо специальной бумаги, мелованную для обычной печати. Это можно делать после предварительной пробы. При этом, надо иметь ввиду, что узел закрепления изображения в лазерных печатных устройствах, работающих с сухим тонером может стать непосильным испытанием для меловки. Температура в узле до 180–200 о С может вызвать коробление бумаги с выделением неприятного запаха, что может свидетельствовать о необратимом разрушении бумаги.
Особенность бумаги для струйной печати
Капли чернил, попадая на поверхность бумаги при струйной печати, впитываются ею, претерпевая деформацию, которая в разной степени сказывается на качестве изображения, в зависимости от величины и характера этой деформации.
Так как газетная бумага не имеет проклейки, то водные чернила на ней дают расплывающиеся капли. Кроме того, она не подаётся устройством ввода в печатное устройство из-за своей малой жёсткости и высокой шероховатости. Именно поэтому её нельзя рекомендовать для цифровой печати.
Для того чтобы изменения формы капли, а значит и формы следа на бумаге были предсказуемыми, изготавливаются сорта специальной бумаги с покрытием. На такой специальной бумаге капля чернил изменяет свои размеры в небольшой степени и одинаково во всех направлениях в плоскости листа. Кроме того, она не проваливается в структуру бумаги, позволяя получать более высокую оптическую плотность изображения.
Ну и о скорости высыхания, а значит и об устранении смазывания изображения, покрытие бумаги тоже позаботится.
Изготовители как печатающих устройств так и бумаги много сделали для того, чтобы добиться сближения цифровой печати и бумаги, используемой для неё. Свойства бумаги приближены к требованиям ЦПУ. И это залог расширения использования этого замечательного способа печати.
P.S. Может помочь знание о влиянии на бумагу внешней среды. Это здесь.
О влиянии бумаги на качество в классических способах печати наш пост здесь.
В 2018 году, по подсчётам аналитиков, в мире произведено около 409 млн тонн бумаги и картона. На каждого жителя Земли примерно 53 кг. При этом в США этот показатель превысил 330 кг, в ЕС — 160 кг, в Китае — 77 кг. Россия отстает, но все равно на каждого человека производится немногим более 58 кг бумаги и картона. Около 1/3 от общего количества произведённой бумаги и картона составляет именно бумага для печати, письма, рекламы, офиса. А число марок такой бумаги исчисляется тысячами. Каждый изготовитель старается занять свою долю рынка.
Чтобы не утонуть в море марок бумаги их классифицируют по более крупным группам - по видам бумаги. Я привожу классификацию бумаги по видам печати и в зависимости от особенностей её производства.
Рассматривая назначение бумаги или её пригодность для конкретной задачи (вида печати и особенностей изделия), исходят из двух обстоятельств:
- качество изображения, которое может воспроизвести бумага
- функциональные и потребительские свойства изделия, которое из неё может быть изготовлено
Конечно же, цена бумаги также является немаловажной характеристикой, но в данный момент мы ее не будем учитывать. Сосредоточимся на технологических свойствах бумаги для печати.
Есть еще одна характеристика бумаги которой мы не можем пренебречь. Речь идет о технологии производства той самой бумаги, на которой вы собираетесь что-то печатать. Я убежден, что знание технологических особенностей производства бумаги – ключ к более полному пониманию качества бумаги.
Gyricon — первая электронная бумага
Первый образец электронной бумаги под названием Gyricon разработала компания Xerox в 1974 году в качестве прямой альтернативы ЭЛТ-дисплеям. Они тогда были слишком тусклыми и обладали низкой контрастностью — вплоть до того, что приходилось пользоваться ими в темноте, чтобы хоть что-то видеть. А «экран» Gyricon отлично читался при ярком свете, был гибким и энергоэффективным.
Электронная бумага Gyricon представляла собой тонкий пластиковый лист с капсулами, наполненными маслом. В этих капсулах размещались шарики, полушария которых были выкрашены в разные цвета и имели разный заряд. Когда к подложке прикладывался ток, шарики вращались, образуя двухцветный узор.
В первой версии Gyricon изображение было размытым, потому что шарики вращались неравномерно, а также воздействовали друг на друга. Во втором поколении эту проблему удалось решить, но остались другие трудности — низкое разрешение и дороговизна массового производства. Поэтому, когда в начале 2000-х технология вышла на рынок (под маркой SmartPaper), успешно ее использовать удалось только для интерактивных ценников. После этого разработчик заявил, что Gyricon никогда не смогут стать достаточно удобными для потребителей и заменить обычную бумагу.
Будущее E Ink
Не стоит забывать и про низкое энергопотребление электронной бумаги. Может быть, кто-то из производителей воспользуется энергоэффективностью E Ink и выпустит читалку с питанием от солнечной энергии. Чехол для электронных книг с солнечной батареей компания Bookeen уже сделала в 2016 году, также есть инструкции по самостоятельному изготовлению аналогичного чехла.
Стоит ожидать более широкого появления E Ink за пределами электронных книг. У них большой потенциал в рекламе: можно сократить затраты на бумажные ценники, делать многоразовые плакаты. Немецкая компания RoadAds разработала E Ink-экраны, устанавливаемые на фуры. E Ink также используют для автомобильных брелоков, а японская компания Android Experiments Object представила концепт календаря на E Ink, который синхронизируется с календарем Google.
Сейчас E Ink-дисплеями уже оснащаются смартфоны, яркий пример — нашумевший YotaPhone, где электронная бумага располагается сзади, выполняя роль дополнительного дисплея. В сентябре этого года вышло третье поколение устройства — у него 5,2-дюймовый экран E Ink Carta II с разрешением HD. А для других смартфонов производители аксессуаров делают чехлы с E Ink.
P.S. Наша библиотека с несколькими сотнями обзоров электронных книг ONYX BOOX.
Сегодня большая часть печатных устройств, встречающихся в быту, является цифровыми. Начиная от домашних принтеров и заканчивая печатными машинами в маленьких типографиях. Реклама, флаеры, билеты, листовки, брошюры — все это печатается на цифровой технике. Спрос на бумагу для цифровой печати растет не первый год. И, кажется, этот рост будет продолжаться!
Три главные причины, по которым нужно использовать специальную бумагу при печати на цифровых печатающих устройствах:
- желание получить максимально качественный результат
- стремление не навредить печатному устройству и создать условия для того, чтобы оно работало долгие годы
- необходимость добиться максимально возможной скорости печати для данного устройства
Всего этого можно добиться, нужно лишь осознанно подойти к выбору бумаги. Но для начала несколько слов о том, что такое цифровая печать.
Европейская классификация печатных видов бумаги с учетом особенностей её технологии
Обозначения подвида бумаги | Характеристика состава по волокну | Характеристика отделки и обработки поверхности |
MWC (Medium Weight Coated) | С содержанием древесной массы | Суперкаландрированная (лощёная) или матовая с двойным покрытием (полное мелование) |
LWC (Light Weight Coated) | С содержанием древесной массы | Суперкаландрированная или матовая с одинарным покрытием (полупокрытие) |
MFC (Matt Free Coated) | С содержанием древесной массы | Матовая с одинарным покрытием |
SC (Super Calendared) | С содержанием древес ной массы | Суперкаландрированная без покрытия |
MF | С содержанием древесной массы | Матовая без покрытия |
WF/HWC (Wood Free/Heavy Weight Coated) | Чистоцеллюлозные (Wood Free) | Cуперкаландрированная или матовая с тройным покрытием (полное покрытие) |
WF/MWC (Middle Weight Coated) | Чистоцеллюлозные (Wood Free) | Cуперкаландрированная или матовая с двойным покрытием (полное покрытие) |
WF/LoWC (Light Weight Coated) | Чистоцеллюлозные (Wood Free) | Суперкаландрированная или матовая с одинарным покрытием |
WF/MF (Matt Free Coated) | Чистоцеллюлозные (Wood Free) | Матовая без покрытия |
Масса 1 м квадратного печатных видов бумаги составляет от 20 до 250 г/м ², эти значения охватывают весь диапазон бумаги для печати, хотя есть исключения, когда бумага для печати имеет массу 1 м 2 , превышающую 240 г. Волокнистые материалы с более высокой массой 1 м 2 относятся к картону. На рисунке схематически представлено различие между видами бумаги для печати, показанными в таблице, в зависимости от показателей белизны и шероховатости.
Терминологическая справка
Электрофотографический способ печати, называвшийся также “ксерографическим” (от греческого “kseros”- сухой) , после того как для формирования изображения на промежуточном носителе стал использоваться лазер, стал называться лазерным. Иногда его почему-то называют электрографическим, пропустив часть корня — “фото”. Так как лазеры это источники света, то печатное устройство, использующее для формирования скрытого промежуточного изображения лазер остаётся электрофотографическим способом воспроизведения изображения. Название этого способа -“ксерографический” почти не используется, видимо по причине наличия на рынке кроме фирмы “Xerox”, большого числа других производителей, чтобы не вносить какую-то маркетологическую путаницу и не обижать других производителей ксерокопировальной техники фирмы: “Canon”, “Hewlett Packard”,“Epson” и другие.
С точки зрения требований к бумаге, цифровые печатные устройства можно разделить на три группы:
- со струйной печатью
- с лазерной печатью (электрофотографические)
- с сублимационным и прочими способами печати для которых пригодна бумага для устройств первых двух групп
Бумагу для ЦПУ можно разделить на две группы:
- без функциональных покрытий
- со специальными покрытиями
Бумага со специальными покрытиями используется тогда, когда есть повышенные требования к качеству цветного изображения или особые потребительские требования к печатному изданию. Например, для достижения фото-качества цветного изображения или для обеспечения климатоустойчивости, износоустойчивости продукции и т.д.
Производители бумаги, специализирующиеся на бумаге для ЦПУ, как правило, предлагают несколько марок бумаги:
- универсальную — для всех типов аппаратов. Бумага подходит для массового пользователя
- для всех типов аппаратов цветной струйной печати, пригодную и для лазерных аппаратов — экономичный вариант при больших тиражах
- премиум качества для полноцветной печати на всех струйных аппаратах, позволяющих получать большой цветовой охват, высокую чёткость и контрастность печати.
Есть из чего выбирать! Нужно определиться только с тем, какую задачу вы решаете и какими финансовыми возможностями обладаете.
Отмечу, что для листовой и рулонной печати на широкоформатных машинах, а так же для печатных и инженерных работ, предлагаются свои марки бумаги.
Масса 1 метра квадратного бумаги изменяется в широком диапазоне от 40 до 230 граммов, в отдельных устройствах есть и “картонный” уровень массы 1 метра квадратного — свыше 300 граммов.
Факторы, влияющие на цифровую печать те же, что и в обычной печати:
- технические параметры (настройка) машины;
- технические характеристики материалов (промежуточного носителя, проявителя, бумаги для копий);
- климатические условия (относительная влажность, температура воздуха, атмосферное давление).
Особенности вызваны более заметным влиянием внешних климатических условий на физику электрофотографического процесса.
Цветная и гибкая электронная бумага
Современные черно-белые ридеры оснащаются дисплеями Carta с увеличенными по сравнению с Pearl разрешением (1440x1080 точек) и контрастностью (15:1). Тем не менее E Ink уже создала как гибкие, так и цветные экраны.
Технологию гибких экранов Mobius E Ink выкупила у LG, но широкого применения она пока не получила. Первой электронной книгой с таким экраном была 6-дюймовая WEXLER Flex One. Но угол изгиба была незначительным, поэтому особой пользы эта особенность не несла. К тому же в инструкции гнуть девайс и вовсе не рекомендовалось. Устройство достаточно быстро сняли с производства.
В 2016-м ONYX выпустила электронную книгу ONYX BOOX MAX с 13,3-дюймовым экраном Mobius и разрешением 1200x1600 точек. Но устройство поставлялось в металлическом корпусе и потому совсем не гнулось. Однако гибкость Mobius все-таки оказалась полезной — за счет нее экран был не столь хрупким, как стеклянный, и устойчивым к легким ударам.
Позднее появилась модель ONYX BOOX MAX Carta, с экраном более высокой контрастности и с разрешением, увеличенным до 1650 x 2200 точек, а также поддержкой функции SNOW Field. Её задача — снижение количества артефактов на экране во время частичной перерисовки. Это снизило частоту «черных морганий» при чтении простых документов.
Что касается цветных E Ink дисплеев, то здесь есть две разновидности: Triton и AСeP. E Ink Triton отображает до 4096 цветов за счет RGB-фильтра, нанесенного поверх экрана. Прежние преимущества E Ink сохраняются: энергия все так же затрачивается только при прорисовке картинки. Время обновления монохромных изображений осталось прежним — 240 мс, но отрисовка цветного изображения занимает около одной секунды. О том, как работает технология можно узнать в этом видео.
Первой моделью с таким экраном стала Ectaco JetBook Color. Но популярность E Ink Triton так и не обрел — по крайней мере, пока. Несколько компаний выпустили читалки, которые плохо продавались из-за низкой контрастности и разрешения, а также высокой цены.
Автор блога и главный редактор Good e-Reader Майкл Козловски (Michael Kozlowski) пишет, что представители компаний, производящих электронные ридеры, не продвигают цветные E Ink-дисплеи из-за высоких ожиданий пользователей. LCD-панели отображают 16 миллионов цветов, и на их фоне E Ink Triton с его 4096 цветами выглядит не лучшим образом.
Что касается E Ink ACeP (Advanced Color ePaper), то эта технология отображает большее количество цветов. В шариках располагаются пигменты восьми основных цветов, сочетания которых формируют палитру из 32 тыс. оттенков. На выставке SID 2016 компания E Ink даже показала 20-дюймовый дисплей ACeP с разрешением 2500x1600 точек.
Классификация печатных видов бумаги в зависимости от технологических факторов её производства
Состав композиции по волокну
- Чистоцеллюлозная : Содержит 100% древесной целлюлозы; допускается введение до 20% древесной массы
- С содержанием древесной массы: высокое содержание древесной массы: до 100% (газетная и книжно-журнальная); до 50–75 % (книжная и книжно-журнальная)
- С содержанием макулатуры : до 100% макулатуры, бумага газетная, книжно-журнальная, офисная, полиграфический картон
- С недревесным сырьём : с содержанием волокон хлопка, льна, кукурузы, соломы, тростника и др. ; специальные, защищённые от подделки (банкнотная, для удостоверений, для ценных бумаг, акцизных марок и пр.), оформительская, декоративная
Вид сетки, применяемой для отлива бумаги, вид прессовых сукон, ровнитель
- Отлив бумажного полотна производится на ровной сетке; прессовые сукна с ровной поверхностью;
- Отлив бумажного полотна производится на сетке со штампованными или филигранными водяными знаками или рельефным ровнителем (эгутером);
- Отлив бумаги производится на сетке с рельефным ровнителем, возможно использование прессовых сукон с рельефной поверхностью. Используется тиснение бумаги в процессе производства или на отдельном оборудовании
Поверхностная обработка
- С поверхностной проклейкой: масса наносимого на сторону листа покрытия 0,5–4,0 г/м 2 ;
- Пигментированная: Масса наносимого на сторону состава — 1,0 — 7,0 г/м 2
- Мелованная: лёгкое мелование (полупокрытие) — масса покрытия 10–15 г/ м 2 ; полное покрытие: двухкратное — масса покрытия 20–30 и более г/ м 2 ; трёхкратное — масса покрытия свыше 50 г/м 2. ; литое мелование — масса покрытия свыше 30 г/м 2
Отделка поверхности
- Каландрированная, имеет матовую поверхность;
- Суперкаландрированная, имеет сомкнутую поверхность с лоском;
- Тиснёная, имеет неровную поверхность с выпукло — вогнутым рисунком
Окрашивание, придание оптических эффектов
- Окрашенная в массе: равномерное окрашивание (интенсивное и пастельное); создание эффекта “мраморности”; введение окрашенных элементов для получения оптических эффектов
- Окрашенная с поверхности: равномерное окрашивание (интенсивное и пастельное); неравномерное окрашивание; одностороннее окрашивание; придание бумаге специальных оптических эффектов, например нанесение цветных полос, красителей, невидимых при обычном освещении, но видимых при определённых длинах волн
Технологические факторы в бумаге могут сочетаться по-разному, например мелованная бумага может иметь тиснение поверхности, или быть суперкаландрированной. Поверхностная обработка может сочетаться с окрашиванием и т.д.
Электропроводность и влажность
При постановке бумаги на производство, как обязательное, регламентируется требование к электрическому сопротивлению бумаги. Недопустимо как высокое сопротивление, так и низкое. В первом случае, помехой прохождению бумаги печатной машины может стать накопление в листах статического электричества, а во втором, при лазерной печати, может ухудшиться качество изображения вплоть до его отсутствия. Удельное поверхностное электрическое сопротивление должно находиться в пределах: 5·10 8 — 10 12 Oм.
Проверить его без специальных приборов нельзя, поэтому надо обращать внимание на влажность бумаги, которая в наибольшей степени влияет на её электропроводность и определяется несложным способом — высушиванием до постоянного веса. Бумага не должна быть пересушена, её влажность не должна опускаться ниже 4,5 %. Ну и набирать влагу до 6 % бумага не должна. Поэтому упаковку пачек вскрывать рекомендуется непосредственно перед печатью и хранить бумагу в упаковке.
Вообще как для офисной техники, так и для печатных машин, действенным фактором, влияющим на бесперебойность и качество печати, являются климатические условия, окружающие технику и используемые материалы. Именно поэтому следует придерживаться ориентиров: в холодное время года — влажность воздуха 45–55% при температуре 18–22 о С; в тёплое – 50 – 60% при 19–23 о С.
И подальше от печек и без прямых солнечных лучей!
Читайте также: