打印纸的新生:橡皮与铅笔搬到打印机上

人们难免有言行不一致的时候。比如我们流行说要环保,但事实是,每间办公室里废弃的打印纸却没有什么减少的迹象。这些纸张中,除了有一部分你可能下次还用得到,更多的则是在看过一次或者一个会议之后就被扔掉了。一些节约一点的公司会将“两面打印”作为一项工作中的规定,可这多少总会有些麻烦。 


但如果把打印机变成“铅笔”和“橡皮”,让一张打印纸可以重复使用,情况就大不一样了。其实这正是剑桥大学的几位学者最近几年一直在琢磨的一件事,他们已经从打印的最后一个环节上找到了切实可行的方案。 


已经得到普遍使用的激光打印机,其工作的最后一个环节是“定影”。在这个过程中,纸张经过有着较高温度约200摄氏度的高压定影熔化装置,将碳粉固定在事先形成的静电图像上。 


如果能将这一过程来一次逆向的实现,那么一张打印纸就可以重复使用了。“现在我们可以发射一束激光,它将会打击碳粉薄层并对其高温加热,直到碳粉蒸发了为止。”DavidLeal-Ayala说,他是剑桥大学几位研究这一技术的学者之一,最早从2011年起着手这项工作。 


经过实验,他们发现了特定类型的激光,可以利用它使打印纸上的碳粉蒸发,还能将能量等级控制在不损害纸张纤维的程度。他们自己把这种技术叫做“LaserUnprinter”。 


使用激光来消除墨迹并不是Leal-Ayala的首创。在此之前将近20年的时间里,想要达到这个目标的技术专利超过了100种,它们基本可以分为三个类型:对墨水或碳粉进行脱色操作,遮蔽或者模糊原有的墨迹,以及通过附着、刻蚀、光作用或者化学作用去除墨迹。但直到现在,真正能实现商用的几乎没有。 


Leal-Ayala的博士生导师JulianAllwood发现,在这个领域里许多过去的研究都只是停留在专利的层面,并没有提供研究成功与否的细节报告。而他们能找到的最近的提供细节的相关文献,来自于艺术品修复这一并非大众所了解的领域。 


Leal-Ayala在查找过去的试验记录时总结出了一个规律,那就是包括紫外线UV和红外光IR在内的一些不可见光,虽然能起到消除墨迹的作用,但它们也会对纸质本身造成损害。 


现在他和他的同伴沾上了激光技术进步的光,可以进一步拓宽光源的选择范围。纽伦堡光子技术研究所为他们提供了场所,试验了另外10种不同的激光,囊括了不同的波长,而实验的材料采用的是佳能微博的打印纸和惠普微博的激光黑色碳粉。有两种可见类型激光—波长分别为1064纳米和532纳米—最后都获得了不错的效果,有点遗憾的是前者会让纸张微黄,后者则会造成纸张黏合度的损失。 


权衡之下,Leal-Ayala认为波长为532纳米的激光是目前最为理想的选择。它是一种绿光,当它照射到纸面上时,深色的碳粉会被吸收并加热,对纸张纤维的颜色也不会造成太大影响,蒸发成气体的碳粉能通过一个专门的过滤装置收集起来。 


现在它的最大局限是还无法保证纸张重复使用的次数,一般情况下,它可以被擦掉重复打印3次。 


“研发这个技术的主要目的是要减少纸张和印刷业所造成的碳排放。”JulianAllwood表示。他现在的另一个身份是剑桥大学工程系低碳材料工艺小组的负责人。他自己估计,采用这种“去打印”技术后,将比废纸回收过程减少约52%至79%的二氧化碳排放量。在最好的情况下,总的碳排放量可以只有回收过程的1/20。 


现在他们需要做的是将这一技术真正完善,并且投入商用。据Leal-Ayala估算,目前一台样机的造价大概需要3万美元,而现在普通的激光打印机的价格大概在160美元左右。如果仅从这个数字看的话,这大概算得上一台“天价”打印机。 


但这样的计算,是基于目前这种激光打印机采用的是商用半导体激光发射器,按照能够去除墨迹的激光参数标准,还得依靠实验室里的器材。如果这一技术能够得到改进,主要是使激光发射器的成本降低,比如降到2.4万美元,这是目前大多数采用废纸回收的公司每年的平均花费,对这些公司来说已经称得上划?算。 


对于那些打印机厂商而言,“可消除的打印技术”一直是它们所看好的市场机会。东芝微博公司早在2003年就开发了一种名为“e-Blue”的专利除墨技术,它是一个特殊的加热器,最多可一次放进400张A4的打印纸,在经过2个小时的加热和1个小时的冷却之后,出来的纸张就可以重新使用了,每张纸至少可重复使用5次以上。 


但东芝的这一技术全程需要使用它们自己的一款蓝色碳粉,并且因为所需时间太长,这个技术没有得到消费者的普遍认同。到2010年,东芝更新了这个技术,消除碳粉的时间有所缩短。在日本,它的e-Blue外加设备售价是6.5万日元约合800美元,但也仍然需要与东芝的一款e-Studio182激光打印机捆绑销售,总价是65万日元约合8000美元。 


JulianAllwood则希望能在这样的技术之上更进一步。“我们的目标是研究出一种能够对多种类型的碳粉和打印纸都起作用的方法。”JulianAllwood说。他承认至少目前来看,离正式商用还需一段时间,因为高端激光器的价格暂时还无法下降得那么快。但他同时表示,目前已经开始与一些打印机生产商进行接触。 


这类技术也的确有可能成为未来打印机生产商们争夺的目标。毕竟从市场一贯的经验来看,那些“通用”型技术往往能够获得更顺利的推广。 

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注