Технология Edgeline: новые горизонты офисной печати

Сергей Асмаков

Технология Edgeline

Печатающие головки

Чернила

Качество и надежность

Новые решения и новая стратегия

МФУ серии CM 8000

Печать как услуга

 

В конце февраля текущего года компания НР официально объявила о создании новой технологии печати Edgeline, предназначенной для высокопроизводительных офисных принтеров. Спустя полтора месяца были анонсированы первые серийные модели многофункциональных устройств, построенные на базе этой технологии.

Около четырех лет тому назад в исследовательских лабораториях компании HP начались работы по созданию принципиально новой технологии цветной печати, предназначенной для использования в высокопроизводительных устройствах. Перед учеными и инженерами была поставлена очень непростая задача: новое решение должно было обеспечивать не только высокую производительность и превосходное качество печати на различных типах носителей, но и обладать высокой надежностью в сочетании с низким уровнем эксплуатационных затрат.

При создании новой технологии печати, получившей название HP Edgeline, применялся богатый опыт компании в разработке и производстве как струйных, так и электрографических печатающих устройств. Давайте посмотрим, каковы основные особенности этой технологии и чем она отличается от других решений, применяемых в современных печатающих устройствах.

Технология Edgeline

Формально Edgeline можно отнести к струйным технологиям печати, поскольку изображение на поверхности носителя формируется путем нанесения микроскопических капель чернил, выстреливаемых через дюзы печатающей головки. Но есть у нее и ряд принципиальных отличий от струйных печатающих устройств традиционной конструкции. Во-первых, это неподвижные печатающие головки, охватывающие всю ширину листа, а во-вторых — особая система взаимодействия чернил и носителя, оптимизированная для достижения высокой производительности и удовлетворения требований, предъявляемых к офисным документам. Рассмотрим эти и другие особенности Edgeline более подробно.

Как известно, в струйных принтерах с подвижной печатающей головкой процесс печати происходит следующим образом: двигаясь от одного края листа к другому, головка наносит узкий горизонтальный участок изображения; затем лист сдвигается на некоторое расстояние вдоль оси, перпендикулярной направлению перемещения головки; головка возвращается в исходное положение и весь цикл повторяется снова. У современных моделей струйных принтеров, работающих подобным образом, ширина области, запечатываемой за один проход, обычно не превышает 2-3 см. Таким образом, для нанесения изображения на лист формата А4 требуется выполнить несколько десятков вышеописанных циклов. Необходимо учитывать и то, что при установке качества печати, отличного от чернового, расстояние, на которое смещается лист после каждого прохода печатающей головки, значительно меньше ширины запечатываемой области. Это вынужденная мера, необходимая для того, чтобы предотвратить появление горизонтальных полос на стыках соседних областей. Таким образом, производительность принтера в значительной мере зависит от выбранных настроек печати. Вполне очевидно, что наращивание производительности устройств с подвижной печатающей головкой требует решения весьма сложных инженерных задач: необходимо обеспечить высокую точность работы механизма на большой скорости, увеличить частоту выброса капель и т.д.

Печатающие головки

В отличие от традиционных решений, технология HP Edgeline предусматривает использование неподвижных печатающих головок, под которыми равномерно движется носитель. В устройствах первого поколения применяются печатающие головки, каждая из которых покрывает область шириной 4,25 дюйма (108 мм). В корпусе такой головки установлены пять групп сопел (по 2112 в каждой), расположенные в шахматном порядке (рис. 1). Каждая головка используется для нанесения чернил двух цветов — таким образом, на каждый цвет приходится по 5280 сопел, а плотность составляет 1200 сопел на дюйм, что обеспечивает высокое разрешение печати и запас производительности.

 

Рис. 1. Схема расположения групп сопел
в печатающей головке шириной 4,25 дюйма

Печатающая головка собирается из шести тонких керамических пластин, в каждой из которых имеются вольфрамовые проводники, сквозные отверстия и капилляры для подачи чернил к соплам. В процессе изготовления собранные в пакет пластины спекаются под воздействием высокой температуры, образуя жесткую многослойную конструкцию (Multi-Layer Ceramic, MLC). Благодаря тому что проводники надежно изолированы от контакта с чернилами, ресурс такой головки очень высок.

Уникальной ее особенностью является то, что кремниевые кристаллы, на которых реализованы логические схемы, цепи управления питанием и измерительные цепи для генераторов капель, прикрепляются непосредственно на керамические пластины. Поскольку коэффициент теплового расширения используемой для изготовления пластин керамики такой же, как у кремния, при работе головки в местах соприкосновения этих материалов не возникает теплонапряженных зон. Это, в свою очередь, обеспечивает высокую термостойкость и точность работы головки даже при малой толщине пластин.

На рис. 2 приведена схема расположения 4,25-дюймовых печатающих головок в четырехкрасочном принтере формата А4. В таком устройстве применяются четыре печатающие головки, а суммарное количество сопел составляет 42 240 (таким образом, разрешающая способность — 1200 dpi). Использование неподвижных печатающих головок позволяет сделать конструкцию печатающего механизма более простой и, что не менее важно, значительно увеличить производительность принтера, обеспечивая уровень качества отпечатков на уровне аппаратов с подвижной головкой. Кроме того, в устройствах на базе технологии Edgeline можно применять различные схемы загрузки носителей: барабанную, листовую или рулонную. При необходимости можно печатать на всей площади носителя (режим без полей).

 

Рис. 2. Схема расположения 4,25-дюймовых
печатающих головок в четырехкрасочном
принтере формата А4

На современном этапе развития технологии Edgeline максимальная скорость движения носителя под печатающими головками в процессе нанесения изображения составляет 89 см/с. Таким образом, производительность офисного принтера, построенного на базе данной технологии (с барабанной системой подачи носителей), может достигать 71 страницы формата A4 в минуту. Впрочем, потенциальные возможности технологии Edgeline еще выше: в будущем вполне возможно увеличение производительности до уровня, превосходящего 100 страниц формата A4 в минуту.

Чернила

Как известно, современные технологии струйной печати базируются на взаимодействии трех базовых компонентов: печатающей головки, чернил и носителя (бумаги). Четкое соответствие характеристик и свойств этих компонентов позволяет получать на отпечатках яркие, насыщенные цвета, плавные тональные переходы и широкий цветовой охват. Однако при использовании струйной печати для офисных нужд возникает немало проблем, вызванных нестабильностью характеристик и свойств одного из этих компонентов — носителей.

Чтобы получить на отпечатке высококонтрастное изображение с насыщенными цветами, необходимо нанести тонкий слой красителя на бумагу и удержать его на поверхности. Однако при использовании обычной бумаги жидкие чернила на водорастворимой основе растекаются по ее поверхности и проникают вглубь волокон. Таким образом, чтобы обеспечить стабильный и предсказуемый результат при печати на обычной бумаге, необходимо каким-либо способом удержать чернила на поверхности носителя, предотвращая их растекание по поверхности и проникновение вглубь волокон. Кроме того, применяемые чернила должны быстро высыхать и обладать устойчивостью к воздействию влаги — ведь на офисных документах нередко делают различные пометки, выделения маркером и т.д.

Учитывая перечисленные требования, для устройств на базе технологии Edgeline были разработаны усовершенствованные чернила HP Vivera, а также прозрачный связующий состав, который наносится на поверхность бумаги вместе с чернилами. В результате взаимодействия чернил и связующего состава краситель не растекается по поверхности бумаги и быстро закрепляется на ней. Благодаря использованию такого решения удалось обеспечить стабильный размер точек, получить насыщенные цвета и четкие контуры объектов на носителях с различными характеристиками. Кроме того, отпечатки быстро высыхают и пригодны к использованию сразу же после выхода в лоток принтера; полученные изображения обладают высокой стойкостью к воздействию влаги и не растекаются при выделении маркером.

Качество и надежность

Сочетание относительно простой конструкции печатающего механизма с бесконтактным способом нанесения изображения обеспечивает высокую надежность устройств, построенных на базе технологии Edgeline. По этому показателю они заметно превосходят лазерные принтеры, в которых фотобарабан, ремень переноса изображения и валы блока термозакрепления в процессе печати плотно прижимаются к бумаге, что неизбежно приводит к износу этих узлов и соответственно к необходимости их регулярной замены* .

Поскольку к надежности неподвижных печатающих головок предъявляются более высокие (по сравнению с принтерами, оснащенными подвижной головкой) требования, в устройствах, созданных на базе технологии Edgeline, предусмотрен механизм автоматической проверки исправности сопел. Для выполнения этой процедуры применяется специальный оптический датчик (Optical Drop Detector, ODD), оснащенный инфракрасным светодиодом и фотодиодом. Если работа одного из сопел нарушена, его функции выполняет одно из соседних сопел, сохранившее работоспособность. Такое решение позволяет избежать появления видимых дефектов на отпечатках даже при выходе из строя нескольких сопел печатающей головки. Ресурс печатающих головок Edgeline составляет 2 млн страниц формата А4.

Для выполнения процедуры проверки сопел требуется определенное количество чернил, однако их расход невелик. В частности, для тестирования всех сопел одной 4,25-дюймовой печатающей головки потребуется всего 2,2 мкл чернил. Таким образом, для выполнения сотни циклов проверки принтера, оснащенного четырьмя печатающими головками, понадобится менее 1 мл чернил.

Для обеспечения стабильной цветопередачи в устройствах, созданных на базе технологии Edgeline, предусмотрена система автоматической калибровки с замкнутым циклом (HP Closed-Loop Color Calibration). Процедура калибровки осуществляется следующим образом. Принтер печатает тестовую таблицу, содержащую участки, закрашенные чернилами используемых цветов с разной плотностью. После высыхания отпечатка производится измерение каждого участка при помощи встроенного денситометра. По результатам измерений строятся кривые соответствия показателей применяемых чернил и реальной оптической плотности на используемом носителе для каждого из цветовых каналов.

Завершая данный раздел, необходимо отметить, что технология Edgeline является универсальным и масштабируемым решением и имеет огромный потенциал для дальнейшего развития. В настоящее время устройства на базе технологии Edgeline ориентированы главным образом на сегмент офисной печати, однако в будущем возможно создание высокопроизводительных аппаратов и для других сегментов рынка — в частности розничных фотокиосков.

Новые решения и новая стратегия

В середине апреля НР объявила о выпуске первых устройств, созданных на базе технологии Edgeline, а также о новой стратегии по поставке решений в сфере офисной печати для корпоративных заказчиков.

МФУ серии CM 8000

Первыми серийными устройствами, созданными на базе технологии Edgeline, стали многофункциональные устройства CM 8050 и CM 8060 (рис. 3). Это высокопроизводительные цветные МФУ формата А3, предназначенные для эксплуатации в офисе и позволяющие выполнять печать, сканирование и копирование монохромных и цветных документов. При необходимости их можно дооснастить факсимильным модулем и использовать для приема и отправки факсимильных сообщений.

 

Рис. 3. МФУ НР CM 8060

Максимальная скорость печати модели CM 8050 составляет 50 и 40 стр./мин соответственно в монохромном и цветном режимах, для CM 8060 — 60 и 50 стр./мин. Оба устройства способны выдерживать нагрузку до 50 тыс. стр. в месяц.

Новые МФУ серии CM 8000 оснащены процессором, работающим с тактовой частотой 1,6 ГГц, жестким диском емкостью 80 Гбайт и 1 Гбайт ОЗУ. Для подключения к локальной сети предусмотрен встроенный принт-сервер HP Jet Direct Fast Ethernet; имеются порт и хост-контроллер USB 2.0. Кроме того, в свободный слот EIO можно установить дополнительную карту ввода-вывода.

Встроенный планшетный сканер формата А3 позволяет оцифровывать непрозрачные оригиналы с оптическим разрешением до 600 ppi и разрядностью 8 бит на цветовой канал. Сканирующий модуль оснащен устройством автоматической подачи документов на 100 листов. Встроенная в МФУ система управления документами позволяет сразу же отправить отсканированный документ по электронной почте или сохранить его в одной из сетевых папок.

Для удобства управления и настройки МФУ серии CM 8000 оснащены системой HP Easy Select и цветным дисплеем с 10-дюймовым сенсорным экраном. Управлять работой и конфигурированием МФУ можно при помощи программного обеспечения HP Web Jetadmin с любого ПК, подключенного к локальной сети.

В стандартную комплектацию CM 8050 и CM 8060 входят модуль автоматической двусторонней печати, три лотка автоматической подачи носителей емкостью по 500 листов каждый, а также дополнительный лоток на 80 листов. Кроме того, можно приобрести подающий лоток высокой емкости, вмещающий до 4 тыс. листов, а также устройства для сортировки и финишной обработки отпечатанных документов.

Стоит отметить, что в устройствах серии CM 8000 предусмотрены специальные режимы печати, позволяющие получать документы оптимального качества при минимальном расходе чернил. В частности, имеется режим снижения насыщенности графических элементов при сохранении четкости текста. Функция Color Accent позволяет учитывать страницы с черным текстом и небольшими цветными объектами (занимающими не более 0,5% площади листа) как монохромные. Поскольку стоимость цветной страницы в любом случае оказывается выше по сравнению с монохромной, при больших объемах печати документов, содержащих преимущественно черный текст и цветной логотип либо цветные выделения (таких, как электронные письма, пресс-релизы, официальные уведомления и т.п.), использование функции Color Accent позволяет получить существенную экономию. Подобного решения нет пока ни у одного другого поставщика высокопроизводительных печатающих устройств.

Печать как услуга

Одновременно с анонсом новых МФУ, созданных на базе технологии Edgeline, компания НР объявила о переходе к новой стратегии в области поставки решений для офисной печати корпоративным заказчикам. Суть этой инициативы заключается в переходе от поставки оборудования, расходных материалов и т.д. к предоставлению услуг печати.

Если разобраться, то заказчик заинтересован не в том, чтобы купить принтер как таковой, а в том, чтобы своевременно получать отпечатки различных документов с определенным уровнем качества и с приемлемыми затратами. Но, как известно, расчет себестоимости отпечатков является весьма непростой задачей, поскольку эта величина складывается не только из стоимости печатающего устройства и расходных материалов, но также из ряда неочевидных затрат (в частности, на обслуживание и техническую поддержку парка принтеров). На себестоимость отпечатка влияют и другие факторы — например объемы печати документов за определенный период и характер выводимых изображений.

Принципиальное отличие нового подхода заключается в том, что заказчик приобретает не технику и расходные материалы, а контракт на печать определенного количества страниц. Его условия предусматривают сбор информации о текущем состоянии парка принтеров у заказчика, оценку объемов печати и структуры выводимых документов, а также соответствующих расходов. Исходя из этих данных, компания, предоставляющая услугу, формирует предложение по оптимальному и сбалансированному решению для конкретного заказчика, обеспечивающее минимальный уровень расходов на печать. Кроме того, контракт предусматривает проведение сервисных работ в течение оговоренного срока, а также мониторинг состояния печатающих устройств и доставку расходных материалов.

Каковы же преимущества такого подхода? Прежде всего, заказчик получает сбалансированное решение и возможность заранее планировать расходы на печать. Кроме того, приобретение и замена расходных материалов, обслуживание и техническая поддержка печатающих устройств осуществляются специалистами компании, предоставляющей услуги печати. Все это позволит не только снизить себестоимость печатаемых документов и заранее планировать расходы на печать, но и снизить нагрузку на штатных ИT-специалистов (что особенно критично для компаний или офисов с небольшим количеством сотрудников).

Согласно имеющейся информации, заключить контракты на поставку услуг печати по описанной схеме смогут и российские заказчики. В нашей стране поставкой и обслуживанием оборудования по этим контрактам будут заниматься партнеры компании НР, работающие в рамках соответствующей программы. 

 

Редакция выражает благодарность сотрудникам российского представительства компании НР за предоставленную информацию.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 6'2007