Технология скоростной струйной печати HP PageWide™: описание, достоинства и недостатки  (Размещено 17 Июня 2021)

Технология HP PageWide™ начала своё развитие в 2006 году, когда появились первые коммерческие фото-печатающие устройства (фото-киоски), в составе печатного блока которых находилось 3 печатающих фото-модуля*. Второе поколение этой технологии было воплощено в устройствах Edgeline годом позже, а к 2010 году 3-е поколение технологии стало "сердцем" коммерческих типографских машин WebPress, в составе которых использовалось более 200 печатных блоков, обеспечивающих печать больших объемов. В 2013 и 2014 годах с появлением устройств OfficeJet Pro X и OfficeJet Enterprise X было представлено рынку 4е поколение технологии HP PageWide, отличительной особенностью которой стал полностью интегрированный 4-х цветный печатающий блок не нуждающийся в закрепителе, как это было в устройствах 2го поколения. Именно 4е поколение этой технологии является основой современных печатающих устройств HP, в названии которых присутствует название PageWide. Это фирменное наименование имело все шансы стать столь же значимым, как когда-то таковым стало название LaserJet, если бы не принятое в июле 2021г решение о прекращении производства всех устройств HP PageWide™ форматов А4 и А3 (широкоформатные устройства PageWide XL остаются на рынке).

Итак, что из себя представляют устройства, использующие технологию HP PageWide? Для начала необходимо упомянуть, что устройства с технологией HP PageWide позиционируются как конкуренты для традиционных лазерных и светодиодных устройств, поэтому сравнивать их, в первую очередь, необходимо именно с электрографическими устройствами, а не с другими принтерами, использующими струйную технологию. Но при этом технология PageWide всё-таки является термо-струйной технологией, использующей в качестве красителя жидкие пигментные чернила. Основной элемент - печатающая головка, размещённая внутри аппарата во всю ширину листа.

Как видно на изображении, на печатающей головке размещены в шахматном порядке печатающие сегменты с небольшим перекрытием. В этих сегментах присутствуют сопла всех 4х цветов. Каждый сегмент включает 1056 сопел для чернил каждого из четырех цветов, т. е. всего получается 4224 сопла на одном сегменте. Количество самих сегментов будет зависеть от ширины головки, т.е. от формата печатающего устройства (А4, А3 и более, в случаях, когда речь идёт о широкоформатных принтерах PageWide XL). Шаг размещения сопел в сегменте - 1200 сопел на 1 дюйм, что обеспечивает физическое разрешение 1200x1200dpi. Ёмкость капель составляет около 8 пиколитров. Зазор между печатающей головкой и носителем порядка 1мм, диаметр капли на бумаге - около 25 микрон.

Одна из наиболее характерных проблем струйной технологии - засыхание красителя в соплах, что приводит к появлению полос (в случае с технологией PageWide полосы могут при этом появляться вдоль движения листа, а не поперёк, как это случается в случае обычных "последовательных" струйных принтеров, где печатающая головка движется поперёк движения листа). Для борьбы с этим явлением в устройствах, использующих технологию HP PageWide, применяется несколько технологических решений.

Первое - контроль наличия и размера капель. Специальная оптическая система, работающая по принципу трассировки лучей, измеряет капли, производимые несколькими сотнями сопел в течение каждой секунды и определяет соответствие каждого из сопел заданным параметрам. В случае, если какое-то из сопел создаёт капли меньшего размера или вообще перестаёт работать, подключаются механизмы подмены сопел. За счёт очень плотного размещения сопел на каждом из печатающих сегментов, а также вследствие растекания капель на бумаге, возникает возможность подменять соседними те сопла, которые не справляются со своей работой, в известной степени минимизируя возможность проявления полос на изображении. В технологии различаются активная и пассивная подмена сопел в зависимости от алгоритма использования соседей.

В конструкцию печатающих устройств PageWide входит ещё один важный элемент, который предназначен для борьбы с засыханием сопел. Это блок обслуживания печатающей головки, выполняющий несколько важных действий: закрытие сопел печатающей головки во время простоя принтера, восстановление работоспособности сопел, очистка пластины, на которой размещаются сопла, а также сбор чернил, использованных в процессе обслуживания (в народе называемый "памперсом"). Процесс обслуживания головки производится автоматически, однако при возникновении дефектов печати его можно запустить и вручную. Наиболее важной является функция закрывания сопел при простое аппарата. Именно при простое возникает засыхание чернил в соплах. Если же сопла закрыты, то внутри чернила находятся в жидком виде и в пригодной для использования консистенции. Таким образом снимается одна из основных проблем, традиционно ассоциируемых со струйными принтерами. Восстановление работоспособности и прочистка сопел осуществляется с использованием специального абсорбирующего "полотенца", которое медленно движется в процессе работы и сматывается в рулон. В связи с тем, что чернила испаряются со временем, чистящее полотенце используется многократно. Блок обслуживания является конструктивным элементом принтера и рассчитан на длительный срок службы, порядка 150 000 страниц. Столь продолжительный ресурс этого элемента означает, что на младших устройствах, общий расчётный ресурс которых, также, составляет 150 000 страниц, этот элемент не будет заменён никогда. На более же старших моделях класса HP Enterprise формата A3 этот узел заменяется наряду с некоторыми другими "долгоиграющими" деталями, такими как ролики подачи бумаги или контейнером для сбора чернил. Ведь ещё одним местом сбора чернил является специальная ёмкость, расположенная в модуле дуплекса. Туда чернила попадают в результате прочистки дюз после печати каждого листа. Там нет ни каких памперсов и прочих накопителей: чернила просто засыхают внутри предназначенного для этих целей лотка, при этом объём чернил, "сплёвываемых" в этот накопитель, минимален. Вот этот самый контейнер и меняется вместе с содержащим его модулем дуплекса в случае, когда речь идёт о старших устройствах.

Расходными материалами принтеров с технологией PageWide являются картриджи с чернилами. На изображении справа они размещены в правой секции. Картриджи представляют из себя пластиковые герметичные ёмкости, которые устанавливаются в аппарат с передней стороны печатающего устройства. Картриджи снабжены обратным клапаном, что предотвращает протекание чернил при замене. При помощи вакуумного насоса чернила из картриджей подаются по трубкам в печатающую головку где и наносятся на бумагу при помощи печатающей головки. Ни каких других расходных материалов в принтерах PageWide не предусмотрено. Указанный выше блок обслуживания, ролики и контейнер сбора чернил для устройств формата A4 имеют тот же срок службы, что и сам аппарат, а значит ни каких других элементов, кроме самих картриджей, в таких устройствах заменять не придётся. Ресурсы картриджей зависят от модели печатающего устройства и измеряются в количестве напечатанных страниц. Нормальными ресурсами картриджей принтеров HP PageWide являются значения от 3000 страниц для цветных картриджей аппаратов начального уровня формата А4 до 22000 страниц для чёрного картриджа корпоративного МФУ формата А3. Отдельно следует упомянуть компактность упаковки картриджей для устройств HP PageWide. В связи с отсутствием в их составе механических компонентов, нуждающихся в качественном предохранении от внешнего воздействия, упаковка картриджа лишь немногим превосходит габариты самого картриджа, что в значительной степени положительно сказывается на стоимости перевозки и складского хранения этих картриджей.

Качество печати устройств PageWide сопоставимо с качеством офисных лазерных принтеров. При этом изображение, созданное такими принтерами, является матовым, т.е. не блестит, как это бывает на многих моделей лазерных и светодиодных принтеров. Наилучшие показатели качества достигаются при использовании специальной бумаги для струйной печати. В частности у многих производителей бумаги есть носители, использующие технологию ColorLok®, которая способствует созданию более сочных отпечатков, реализуя все возможности пигментных чернил. При попадании чернил на поверхность таких носителей возникает ряд химических реакций, способствующих более быстрому высыханию отпечатка и выводом пигментных красителей на поверхность, что и создаёт более яркие цвета и способствует устойчивости отпечатков к истиранию. При этом печать на обычной офисной бумаге, в том числе на популярных в России доступных по цене брендах, позволяет создавать приемлемые по качеству, чёткие, не расплывающиеся и не боящиеся влаги отпечатки. Традиционно, качество печати струйных принтеров в значительной степени зависит от скорости. Чем выше качество, тем ниже скорость и наоборот. Однако эксперименты с качеством есть смысл устраивать лишь на специальных носителях для качественной струйной печати, в том числе на упомянутых выше бумагах с технологией ColorLok®. На обычной же бумаге и для печати обычных офисных документов, таких как бухгалтерские документы, письма, презентации, сообщения электронной почты, коммерческие предложения и др. наилучшим образом подходит самый скоростной режим, позволяющий выводить до 75 стр/мин на устройствах формата A4 и до 80 стр/мин для устройств формата А3 старших моделей, при этом выдавать достаточное для офисных потребностей качество документов. Здесь нужно понимать, что чернила - это всё-таки жидкая субстанция и при попадании в большом количестве на обычную бумагу они всё-таки вызывают её коробление. Чем плотнее заливка, тем сильнее пропитывается бумага (речь идёт об обычной офисной недорогой бумаге). При повышении качества печати эффект пропитки будет проявляться заметнее. И если на тексте коробления бумаги не возникает, то при наличии в документах интенсивно закрашенных зон или фотографических изображений, в местах размещения этих элементов будет заметно коробление, а также "просвечивание" изображения на обратную сторону. В ещё большей степени эффект коробления проявляется при использовании двухсторонней печати: плотные заливки в этом случае дадут заметные дефекты поверхности носителя. При использовании дуплекса настоятельно рекомендовано использовать специальные носители, которые обеспечат устойчивость поверхности к короблению и отсутствие "просвечивания" изображения. Составить примерное представление о "масштабах бедствия" можно вот в этом PDF-документе, где я попытался показать насколько просвечивается изображение и насколько коробится бумага. Кстати, коробление пропадает примерно за час после выхода документа из принтера.

Пигментные чернила не боятся воды. Эту мантру можно повторять бесконечно, и всё равно в это не поверить. Но в этом легко убедиться, посмотрев короткий ролик, ведь лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать...

Итак, основные преимущества устройств, использующих технологию PageWide:

• Скорость печати - в режиме максимальной скорости аппараты способны выдавать значительно больше страниц за минуту, чем их лазерные собратья по такой же цене, при этом время выхода первой страницы находится на уровне лучших показателей лазерных устройств, что обеспечивает высокую общую производительность печати
• Устойчивость отпечатков к воде
• Качество печати документов достаточное для офисного использования на обычной недорогой офисной бумаге
• Компактность картриджей с чернилами и компактность упаковки картриджей, что позволяет существенно экономить как затраты на транспортировку расходных материалов, так и затраты на их хранение (аренда складских площадей) по сравнению с картриджами для лазерных/светодиодных устройств
• Отсутствие других расходных элементов, помимо картриджей и модуля обслуживания головки (ресурс последнего очень большой), что приводит к уменьшению количества подходов к аппарату для его обслуживания, снижению стоимости эксплуатации, а также уменьшению количества моторов и редукторов, приводящих в движение такие расходные материалы в цветных принтерах как ремень, печка, фотобарабаны, что снижает энергопотребление и уменьшает шумность при работе
• Отсутствие печки, а как следствие значительное снижение энергопотребления аппарата, отсутствие такого параметра, как время прогрева, отсутствие вентилятора, охлаждающего печку после окончания печати, а также возможность использования носителей, которые боятся нагрева: плёнки, конверты и этикетки с клеевым слоем и пр.
• Как следствие из указанного выше - значительно меньшие, по сравнению с сопоставимыми по цене лазерными/светодиодными устройствами потребление энергии и уровень шума при работе
• Ещё одно, возможно самое важное следствие из сказанного выше - действительно низкая реальная себестоимость эксплуатации! Ресурс и стоимость картриджей таковы, что стоимость цветного отпечатка, даже на младших моделях, значительно ниже, чем на сопоставимых по цене лазерных устройствах и лишь немногим превышает стоимость монохромного отпечатка на бюджетном чёрно-белом принтере! Отсутствие других заменяемых элементов (а в случае старших аппаратов формата А3 - достаточно большой срок их службы) сокращает затраты на обслуживание, что вместе с низкой ценой отпечатка ведёт к снижению общих затрат на эксплуатацию.

Недостатки технологии PageWide

• Зависимость скорости от качества. При увеличении качества печати скорость печати значительно падает, что не происходит на лазерных принтерах.

• Промокание, просвечивание на оборотную сторону и коробление обычной бумаги при печати больших насыщенных изображений, особенно в режиме повышенного качества, наиболее зримо проявляющиеся при двухсторонней печати.
• Необходимость использования специальных носителей для получения отпечатков максимального качества, полностью реализующих возможности устройства. Значительно большая зависимость качества отпечатка от типа носителя, чем в случае с лазерными принтерами. Справедливости ради надо сказать, что выпуск бумаги, использующей технологию ColorLok®, освоили многие отечественные производители бумаги, благодаря чему носители с такой технологией можно найти по вполне разумной цене, лишь на несколько десятков рублей дороже, чем обычную недорогую бумагу. Обращайте внимание на логотип ColorLok® (он изображён справа) на пачках с бумагой
• Отсутствие моделей с чёрно-белой печатью и невозможность использования цветных устройств исключительно для чёрно-белой печати из-за необходимости обслуживания печатающей головки, в результате которого со временем расходуются цветные чернила
• Отсутствие в настоящий момент компактных моделей, использующих технологию HP PageWide™. Традиционно струйные принтеры ассоциируются с достаточно компактными устройствами, но аппараты серии HP PageWide™, даже самые младшие модели, обладают приличными габаритами. К примеру, размеры младших МФУ формата A4 HP PageWide 377dw и HP PageWide Pro 477dw следующие: (ДхШхВ) - 407x530x467 мм. Много это или мало решать вам...
• Более низкий, по сравнению с сопоставимыми лазерными принтерами, общий ресурс механизма. Уже было упомянуто выше, что для моделей формата А4 ресурс принтера или МФУ составляет всего 150 000 страниц, в то время как лазерные/светодиодные принтеры такого класса рассчитаны на вдвое, а то и вчетверо больший срок службы. Аппараты формата А3, в которых предусмотрена замена ресурсных узлов, показывают уже более "взрослые" значения - порядка 1.2млн отпечатков, что, тем не менее, втрое ниже, чем заявленный ресурс лазерного цветного принтера того же производителя, сходного по скорости и цене.

Следует отметить, что приведённые "недостатки" всё-таки перекрываются преимуществами. Разработчикам HP удалось создать очень удачную технологию и заставить рынок переосмыслить словосочетание "струйная печать" и по новому взглянуть на устройства, использующие одну из самых свежих разработок в области офисной печати.

Ну и вишенка на торте - дополнение от конца июля 2021. Компания HP Inc. заявила, что с 1 ноября 2021г она сворачивает производство всех устройств серии HP PageWide™ форматов A4 и A3, а уже с начала августа перестаёт регистрировать любые проекты, в которых могут быть поставлены принтеры и МФУ, использующие эту технологию. Контрактные (managed) устройства семейства HP PageWide™ будут поставляться до конца октября 2022г в рамках зарегистрированных ранее контрактов для поддержки выполнения обязательств партнёров. С 1 ноября 2022г поставки всех HP PageWide™ прекращаются окончательно. Основной причиной решения называется "желание сократить и упорядочить продуктовую линейку печатающих устройств на фоне падения рынка офисной печати, сконцентрировавшись на семействе HP LaserJet с одновременной оптимизацией доходности и прозрачности этого направления для компании в целом". Другими словами это должно означать, что прибыльность направления, судя по всему, оказалась ниже расчётной (чудеса с фантастически низкой стоимостью печати, особенно на устройствах класса Managed, похоже сыграли дурную шутку) и чтобы не нести дополнительные расходы, решили закрыть его целиком, оставив на ближайшие 5 лет только поддержку установленной до сих пор базы расходными материалами и запчастями. Дилеры HP, прилагавшие в течение последних 5-6 лет множество усилий для продвижения в офисы своих клиентов устройств, использующих эту технологию, мягко говоря, в шоке от такого решения. Впрочем рынок печати в последнее время пестрит шокирующими решениями руководств компаний. Сворачивание принтерного бизнеса OKI в России и Америке - одно из таких, а вот теперь неожиданный резкий манёвр со стороны одного из лидеров рынка...

В начале марта 2022 компания HP Inc объявила об уходе из России и о прекращении поставок расходных материалов, в том числе для партнёров, которые работали в рамках покопийных контрактов, бросив тем самым и партнёров и клиентов, в том числе тех, кто работал на устройствах HP PageWide™. Самые предусмотрительные партнёры успели заполнить свои склады расходными материалами, благодаря чему продолжают исполнять свои контрактные обязательства, однако рассчитывать на дальнейшее плодотворное сотрудничество с HP, равно как и с многими другими компаниями, происходящими из США, более не приходится.

* Неоценимую помощь в создании данной статьи в качестве консультанта по технологиям, устройствам и истории компании HP Inc оказал бывший сотрудник бывшего представительства HP Inc в России Антон Суржиков, за что ему огромное человеческое спасибо!!!