Быстро, качественно, просто. Обзор технологии HP PageWide

Корпоративное окружение накладывает на принтеры свои критерии — печать должна быть качественной, быстрой и дешевой. Компания HP представила новую технологию под названием PageWide, которая позволяет печатать вдвое быстрее и дешевле, а главное — без потери качества. Безусловно, в домашних условиях эти критерии не имеют особого значения, но в корпоративной среде — очень даже! Здесь зачастую приходится выбирать между скоростью и качеством печати. PageWide предоставляет потребителю и скорость, и качество. Данный результат достигнут благодаря применению массива из 42240 сопел, располагающихся по всей ширине страницы, который обеспечивает только равномерную подачу чернил по площади. Автоматическая проверка работоспособности сопел обеспечивает стабильность качества. Технология позволяет печатать до 70 страниц в минуту, а стоимость печати вдвое ниже, чем у цветных лазерных принтеров. Давайте детально разберем, как это работает!

Принцип работы технологии HP PageWide

Высокое качество печати принтеров и МФУ HP Officejet Pro X и Officejet Enterprise X обеспечивается технологией Scalable Printing Technology (SPT), использующей высокоточные и проверенные временем материалы, принципы проектирования и производственные процессы, применяемые в коммерческих принтерах Hi-End-сегмента. При использовании технологии SPT все компоненты печатающей головки, от тонкопленочных интегральных схем до толстопленочных жидкостных структур, формируются путем фотолитографии. Отдельная камера с соплом и диафрагмой в печатающей головке принтеров серий Officejet Pro X и Officejet Enterprise X получается тоньше человеческого волоса. Применение высокотехнологичных материалов позволило значительно поднять надежность и срок жизни печатающей головки. Так, например, срок службы печатающей головки HP Officejet Enterprise X равняется сроку службы всего принтера.

Печатающая головка принтера HP состоит из кремниевой подложки с тонкопленочными интегральными схемами и нагревательными элементами, кремниевых гнезд, подающих чернила в массивы камер генератора капель, чернильных фильтр-колонн, сопел и генераторов капель. Для обеспечения длительного срока службы тонкопленочные слои на кремниевой подложке, гнездо подачи чернил, камера и сопло выполнены из материалов, устойчивых к химическому взаимодействию с чернилами.

Печатающая головка состоит из десяти микросхем HP Thermal Inkjet, размещенных на жестких пластмассовых подложках. В состав Thermal Inkjet входит 1056 сопел для чернил каждого цвета, что дает 4224 сопла. Умножая это число на 10, получаем 42240 сопел, распределенных по всей ширине страницы!

Интегрированная электроника в каждом кристалле Thermal Inkjet обеспечивает эффективную обработку сигналов и управление питанием — скорость передачи данных может достигать 100 миллибит в секунду.

В печатающей головке HP Thermal Inkjet нет подвижных элементов, движутся только сами чернила. Так, создается электрический разряд продолжительностью около микросекунды, который попадает на микроскопический резистор в генераторе капель — трехгранной камере с каналом и соплом, куда подаются чернила. Тонкий слой чернил испаряется, принимая форму пузырька, который «выстреливает» каплю из сопла со скоростью примерно 10 метров в секунду. Пузырек играет роль своеобразного микропоршня, выталкивающего чернила со дна камеры через сопло. Когда пузырек схлопывается, поток чернил превращается в каплю, а в камеру поступает порция свежих чернил для следующего цикла. Покинув печатающую головку, капля чернил пролетает примерно миллиметр и оставляет точку на бумаге в указанном месте.

Для обеспечения высокого качества в зонах перекрытия в печатающей головке используются сопла обоих кристаллов, что устраняет артефакты печати на границе массивов сопел. А для обеспечения стабильности качества в рамках технологии HP PageWide происходят периодические проверки работоспособности всех десятков тысяч сопел — автоматика выполняет поиск неисправных сопел и устраняет проблемы, ведущие к снижению качества. Для этого в печатающей головке используются оптические датчики, размещенные на небольшой каретке. Контроллер для бумаги сканирует печатные диагностические тестовые шаблоны, а чип подсистемы печати на основе полученных данных рассчитывает новые алгоритмы использования массива с учетом вышедших из строя сопел.

Датчик печатающей головки, разработанный специально для МФУ HP Officejet Enterprise X, измеряет отдельные капли в полете. Проблема с дефектными соплами устраняется путем подмены сопел, при которой задача по печати точек дефектного сопла возлагается на соседние элементы. Для автоматической подмены сопел подсистема печати должна точно определять работоспособные и дефектные сопла. Эта задача решается с помощью передовой технологии, реализованной в печатающей головке. Характеристики отдельных капель измеряются при вылете капель из печатающей головки.

Для МФУ Officejet Enterprise X компания HP разработала новую технологию Backscatter Drop Detection (BDD) — передовое решение, позволяющее обнаруживать капли на разных фокусных расстояниях. Для работы технологии требуется инновационная оптика и ряд фотоэлементов, а также эффективные средства обработки аналоговых и цифровых сигналов. В отличие от других оптических методов, при которых капля проходит между источником света и фотоэлементом, технология BDD фиксирует отраженный свет от капли, проходящей через коллимированный пучок света. Она позволяет анализировать несколько сотен сопел в секунду.

Светоизлучающий диод излучает коллимированный пучок света через проекционную линзу, а четыре линзы, формирующие изображение, фокусируют отраженный от капель свет на фотоэлементы. Из-за шахматного расположения кристаллов на печатающей головке и большого количества сопел в кристалле капли проходят на разном расстоянии от фотоэлементов в зоне выборки, глубина которой составляет около 10 мм. Панель за печатной головкой устраняет нежелательное отражение света, что повышает эффективность обнаружения крайне слабого сигнала. После обработки отраженного сигнала аналоговыми и цифровыми схемами с помощью специального алгоритма оценивается работоспособность каждого сопла.

В рамках технологии Thermal Inkjet предусмотрены как пассивная, так и активная подмены сопел.

Пассивная подмена заключается в том, что соседние сопла частично компенсируют потерю — за счет растекания чернил из соседних сопел непропечатанный сегмент будет практически незаметен в тексте нормального размера. Данный эффект получается за счет высокой плотности размещения сопел — 1200 точек на дюйм. После обнаружения сбоя сопла выполняется активная подмена сопла, выполняющаяся по таблицам поиска дефектных сопел, составленных на основе данных BDD.

Также для обеспечения стабильности качества предусмотрено обслуживание печатающей головки. В комплект поставки HP Officejet Enterprise X входит кассета для обслуживания, восстанавливающая работоспособность сопел.

Восстановление работоспособности сопел происходит за счет периодического выброса нескольких капель чернил, которые впоследствии улавливает вращающийся ролик под печатной формой. Стоит заметить, что кассета для обслуживания позволяет «консервировать» сопла, чтобы предотвратить высыхание чернил и их засорение при длительном простое техники.

Расходные материалы: чернила и бумага

Качество струйной печати зависит от совокупности качества бумаги, красящих веществ и самого процесса печати. Красящие вещества могут состоять из красителей, пигментов или сразу обоих этих компонентов. Несмотря на одно и то же назначение, пигменты обладают рядом преимуществ: большая насыщенность цветов и глубина черного цвета, устойчивость к выцветанию и размыванию. Компания HP для получения высокого качества печати использует в качестве красящих веществ пигменты, которые быстрее фиксируются в тонком приповерхностном слое бумаги.

Чернила состоят из красящих веществ и прозрачной жидкости (так называемого связующего вещества), которая переносит красящее вещество на бумагу. Связующее вещество в пигментных чернилах HP состоит в основном из воды, в которую добавлены ингредиенты, обеспечивающие надежную подачу капель и контроль взаимодействия чернил с бумагой.

Современная струйная и лазерная печати предъявляют серьезные требования к качеству бумаги. Компания HP разработала бумагу ColorLok, отвечающую всем современным требованиям. При струйной печати технология ColorLok обеспечивает повышенное качество печати на бумаге без покрытия. Отпечатки меньше просвечивают и быстрее высыхают, что снижает вероятность попадания чернил с одного листа на другой.

Бумага ColorLok способствует быстрому отделению пигментов от связующего вещества и быстрой ее фиксации на поверхности бумаги. При совместном использовании пигментных чернил HP и бумаги ColorLok обеспечиваются яркие цвета, глубокий черный и четкие границы текста и линий на цветном фоне.

Тракт подачи бумаги

Для МФУ HP Officejet Enterprise X был разработан новый тракт подачи бумаги, который имеет надежный механизм захвата листов, гарантирует низкую вероятность застревания бумаги и плавное её движение в зоне печати, которое предотвращает размывание чернил.

Конструкция механизма захвата бумаги и подпружиненного лотка была заимствована у зарекомендовавших себя принтеров HP LaserJet и адаптирована под HP Officejet Enterprise X. Таким образом, застревание происходит в единичных случаях на несколько тысяч страниц.

Для обеспечения равномерной скорости бумаги в зоне печати были разработаны механизмы фиксации листа, контролирующие его смещение. Также был изобретен механизм двойного реверса, прижимающий бумагу к печатной плате, не позволяя подниматься переднему и заднему краю листа.

Чтобы предотвратить размывание чернил, компания HP использует в Officejet Enterprise X металлические зубчатые колеса, касающиеся бумаги только острыми концами зубцов. А против незначительных сминаний бумаги инженеры HP установили активный щиток, сберегающий лист от деформации при выходе из принтера.

Энергосбережение

HP Officejet Enterprise X соответствуют стандарту ENERGY STAR, то есть потребляют очень мало электроэнергии во время работы. Благодаря технологии PageWide отпала необходимость в термофиксаторе, который необходим лазерным принтерам. За счет этого происходит значительная экономия электроэнергии. Так, в простое Officejet Enterprise X потребляет всего 9 Вт, а в режиме печати — всего лишь 67 Вт. В арсенале принтера есть и экономный спящий режим, характеризующийся потреблением на уровне 0,95 Вт.

Принтеры и МФУ HP Officejet Pro/Enterprise X

На данный момент модельный ряд принтеров и МФУ серии Officejet Pro Х и Officejet Enterprise X насчитывает более десятка различных устройств. Отметим, что одна из моделей «засветилась» в Книге рекордов Гиннеса как самое быстрое в мире настольное устройство.

Ключевые особенности принтера:

• скорость печати до 70 страниц в минуту;
• автоматическая двусторонняя печать;
• лоток с емкостью 500 листов (с возможностью расширения дополнительным лотком на 500 листов);
• технология ePrint, позволяющая печатать откуда угодно с планшета или со смартфона;
• низкое энергопотребление в режиме работы и простоя;
• программа обмена старых принтеров на новые HP Officejet Enterprise X или HP Officejet Pro Х.

Большая часть принтеров и МФУ Officejet Pro Х и Officejet Enterprise X оснащаются сенсорными жидкокристаллическими цветными дисплеями для управления и настройки, предоставляя удобный и современный пользовательский интерфейс. Ещё одной отличительной особенностью данной серии стал сетевой разъем RJ-45, который позволяет быстро интегрировать принтер или МФУ в корпоративную сеть.

Некоторые модели оснащаются модулями беспроводной связи 802.11 и/или модемами с разъемом RJ-11 для подключения факса. Стоит заметить, что HP позволяет увеличивать емкость лотка до 1050 листов с помощью дополнительных аксессуаров.

В целом линейка принтеров и МФУ Officejet охватывает широкий сектор потребителей. Так, например, начальные модели стартуют с рекомендуемой ежемесячной печати в объеме 250 страниц, а топовые представители доходят до 6000 страниц. Такое же масштабирование происходит и со скоростью печати: начальные модели при цветной печати с качеством лазерного принтера берут планку в 13 страниц в минуту, а топовые — 42 страницы в минуту. Такой широкий размах технических характеристик позволяет выбрать необходимый принтер или МФУ согласно индивидуальным требованиям клиента.

Напоследок приведем технические характеристики модели Officejet Enterprise Color Flow X585z.

• Скорость печати: до 42 стр/мин (ISO, лазерное качество, профессиональный режим), до 70 стр/мин (режим обычной офисной печати).
• Выход первой страницы (режим готовности): черно-белая — 8 с, цветная — 8 с.
• Нагрузка (в месяц, формат A4): до 80 000 страниц.
• Рекомендуемый ежемесячный объем печати: 2000-6000.
• Качество цветной печати (наилучшее): оптимизированное разрешение до 2400x1200 т/д (при печати с компьютера на фотобумаге HP Advanced с разрешением на входе 600x600 т/д)
• Качество черно-белой печати: оптимизированное разрешение до 1200x1200 т/д (при печати с компьютера на бумаге HP ColorLok, матовой бумаге HP Premium Inkjet Presentation, матовой бумаге HP Inkjet Brochure HP с разрешением на входе 600x600 т/д).
• Цветной сенсорный дисплей (CGD) SVGA диагональю 20,3 см.
• Процессор 796 МГц.
• Стандартный/максимальный объем памяти: 1792 Мбайт.
• Интерфейсы: два высокоскоростных хост-порта USB 2.0, одно высокоскоростное устройство USB 2.0, один сетевой порт Ethernet (10/100/1000 Мбит/с), один интерфейс для подключения внешних устройств, один отсек для интеграции аппаратных средств, два внутренних хост-порта USB, один порт факс-модема.
• Дополнительное подключение: сервер беспроводной печати HP Jetdirect ew2500 802.11b/g (J8021A); USB-сервер беспроводной печати HP JetDirect 2700w (J8026A); дополнительное устройство NFC/Wireless Direct HP JetDirect 2800w (J8029A).
• Управление бумагой: входной стандартный лоток на 500 листов, многоцелевой лоток на 50 листов, устройство АПД на 100 листов.
• Разрешение при сканировании, оптическое: до 600 т/д.
• Скорость сканирования (обычный режим, формат A4): до 61 стр/мин (черно-белая печать); до 59 стр/мин (цветная печать).
• Энергопотребление: 67 Вт (печать), 34 Вт (режим готовности), 9 Вт (спящий режим), 0,35 Вт (ручное выключение), 0,35 Вт (автоматическое выключение/ручное включение), 1,7 Вт (автоматическое включение сигналу из локальной сети, отключено в настройках по умолчанию).
• Минимальный размер (ШxГxВ): 533x546x574 мм.
• Масса: 36,3 кг.
• Полный список характеристик.

Заключение

Безусловно, технология HP PageWide выглядит более чем впечатляюще. Она имеет ряд интересных разработок, таких как большое количество сопел, SPT, BDD и Thermal Inkjet. Инструменты самодиагностики и корректировки работающих сопел позволяют стабилизировать качество на протяжении всего срока службы, что весьма и весьма полезно для корпоративного сегмента, где офисное оборудование, как правило, имеет тенденцию к снижению качества в процессе эксплуатации.

Сами устройства серии HP Officejet Enterprise X сочетают в себе и высокую надежность, и превосходное качество цветной и черно-белой печати, а также высокую производительность. При этом стоимость печати вдвое ниже, чем у цветных лазерных принтеров. Немаловажным для корпоративного сегмента будет низкое энергопотребление устройств, а также невысокая стоимость самого устройства относительно конкурирующих решений.

В целом линейка Officejet Enterprise X выглядит весьма современно и технологично. Модели оснащены жидкокристаллическими сенсорными дисплеями, сетевыми разъемами и встроенными адаптерами беспроводной сети. Есть возможность печать документ со смартфона или планшета. Конечно же, Officejet Pro поддерживает функцию автоматической двусторонней печати. Все эти факторы обеспечивают быструю интеграцию в корпоративную среду.

Однако не стоит считать, что принтеры и МФУ HP Officejet Pro и Officejet Enterprise X подходят только для корпоративного окружения. Начальные модели отлично подойдут и для домашнего использования в роли недорогого и качественного устройства печати.