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打印机能耗横评报告--IT168评测中心

  【IT168 评测中心】打印设备的崛起和打印技术的迅猛发展为社会和经济的进步提供了有力的支持。目前国内大部分企事业单位以及少部分家庭用户都拥有自己的打印设备,确保日常文件的安全和稳定输出。主要采用的打印设备包括三种类型,即:大型复合机、激光打印机/一体机、喷墨打印机/一体机。

  传统的大型数码复印复合机不仅占地面积大、辐射粉尘多,而且在连续打印和复印作业中产生较高的能量消耗。随着中小型企业用户数量的增多,他们偏低的日常输出需求量与复印复合机产品的高价位产生了猛烈的冲突,对打印设备的要求更多的集中在了低价位和低能耗方面,因此导致了大型数码复合机产品在中低端市场的热度下降。

  目前应用于商务办公领域的打印设备,根据其打印技术可以简单的分为激光和喷墨两种。激光打印技术发展比较成熟,产品性能稳定,是最早进入商务办公领域的桌面级打印产品。尤其是黑白激光打印设备,在国内中小型企业中拥有相当高的市场占有率,是大部分消费者购买打印机时的首选产品。其中,LED是一种以LED光源取代激光光源的打印技术,由于成像原理和产品性能与激光产品相似,因此我们仍然将LED打印机归类于激光打印产品中。

  喷墨打印设备最早是作为家用机型出现的,因为当时的喷墨产品无论是打印速度还是质量都无法满足商务用户的基本使用需求,只能屈居于家用环境中,用于消费者日常的个人文件或者草稿文件打印作业。当然,后期随着打印精度的提升,以及墨水系统的不断改进,喷墨机在照片输出领域拥有了新的突破,不仅能够输出家庭照片,甚至可以进行艺术品复制等对色彩和精度要求较高的输出作业,开辟了新的影像输出领域。

  中小型企业用户对于打印设备的成本要求显然是无止境的,当激光打印产品发展到相对的瓶颈时,厂商几乎只能通过削减随机硒鼓容量的方式来降低制造成本,与消费者的购买需求产生了强烈的冲突。此时,商用喷墨打印设备作为一种更低成本的解决方案,迅速的出现在了消费者面前。更高容量的墨盒、更快的打印速度、更低的单页成本、更方便快捷的操作和维护,尤其是更低的能耗控制,都让商喷产品与普通的喷墨产品拉开了明显的距离优势,在商务办公输出领域占据了一席之地。

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横评选取的产品型号:

    惠普公司于2011年推出了HP Officejet Pro 8500A商用喷墨多功能一体机和HP Officejet Pro 8000商用喷墨打印机两款产品,近期,惠普又再次发布了同系列商用喷墨多功能一体机产品HP Officejet Pro 8600 Plus。惠普宣称,新品比激光打印机拥有更低的能耗、是更加环保的绿色打印设备。显然,节能环保是近些年来产品设计的主要出发点之一,那么商喷新品是否确实如惠普所说,对能耗的控制更加出色呢?我们选取一系列的黑白和彩色激光打印设备,从休眠状态、待机状态、打印状态等几个角度进行能耗方面的综合性深度对比,让数据说话。

 

横评选取的产品型号横评选取的产品型号

横评选取的产品型号

 
 
    参与本次能耗横评的产品包括:
 
    黑白激光打印机:HP Laserjet P1007,Canon LBP2900;
    黑白激光一体机:Samsung SCX-4521,HP Laserjet M1213NF;
    彩色激光打印机:HP Laserjet CP1025,FUJI Xerox DocuPrint CP105b;
    彩色激光一体机:HP Laserjet CM1415NF,FUJI Xerox DocuPrint CM205b;
    商用喷墨打印机:HP Officejet Pro 8000
商用喷墨一体机:HP Officejet Pro 8500A,HP Officejet Pro 8600 Plus。
 
表1

产品线
产品型号
市场报价
黑白激光打印机
HP Laserjet P1007
¥879
Canon LBP2900
¥1030
黑白激光一体机
Samsung SCX-4521
¥1899
HP Laserjet M1213NF
¥1999
彩色激光打印机
HP Laserjet CP1025
¥1549
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
¥1499
彩色激光一体机
HP Laserjet CM1415NF
¥4488
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
¥3799
商务喷墨打印机
HP Officejet Pro 8000
¥1249
商务喷墨一体机
HP Officejet Pro 8500A
¥2199
HP Officejet Pro 8600 Plus
新品,官方报价¥2999

 
附图:

横评选取的产品型号

 
    为了确保公平、公正、公开的评测原则,我们以典型的中小企业办公模式为模型,为本次的横向测试搭建了全新的测试环境:员工数量在25人左右的小型企业,使用局域网络办公,周一到周五的日常打印量在60-80页左右,较少出现突发打印的情况。日常打印以10页以下文件为主,内容主要涵盖文本文件、电子表格、电子邮件、网页文件、产品资料、产品宣传照片等等,涉及到的文件类型包括文本、网页、EXCEL、PDF、图文混排、照片等。
 
    统计实际打印需求并平均分配到每个工作日后,我们可以将测试内容简单分为以下7份文件:
 
    1页文本文档;
    1页图文混排文档;
    1页A4照片;
    5页EXCEL;
    5页IE;
    10页文本文档;
    10页PDF。
 
所有文件一式两份,分别在打印机的休眠和待机状态下进行输出,总计日打印量66页。所有打印机使用USB连接入PC,忽略网络打印和双面打印需求。【注:本次测试中,标配网络连接模块的产品包括:HP Laserjet M1213NFHP Laserjet CM1415NFHP Officejet Pro 8000HP Officejet Pro 8500AHP Officejet Pro 8600 Plus;标配双面打印模块的产品包括:HP Officejet Pro 8000HP Officejet Pro 8500AHP Officejet Pro 8600 Plus。】
 
表2

产品型号
基本功能
标配网络
标配自动双面
HP Laserjet P1007
打印
Canon LBP2900
打印
Samsung SCX-4521
打印、复印、扫描、传真
HP Laserjet M1213NF
打印、复印、扫描、传真
HP Laserjet CP1025
打印
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
打印
HP Laserjet CM1415NF
打印、复印、扫描、传真
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
打印、复印、扫描
HP Officejet Pro 8000
打印
HP Officejet Pro 8500A
打印、复印、扫描、传真
HP Officejet Pro 8600 Plus
打印、复印、扫描、传真

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       为了降低能耗以及延长使用寿命,大部分打印机都设计了休眠和待机两种模式,用户可以通过按键让打印机进入休眠模式,或者通过打印首选项设置休眠时间,这样当在指定的一定时间内没有打印指令输入时,打印机也会自动进入休眠模式。休眠模式是一种有效的降低能耗的模式,既避免了频繁开关机带来的硬件损耗,也比待机模式节省大量能耗。

当激光打印机接收到打印指令后,会自动从休眠模式唤醒,将热熔器加热至可打印的温度,进入待机模式,这个过程我们称之为预热。也许许多用户都会忽视预热产生的能耗,毕竟在等待打印文件输出时大部分用户都会处于急躁状态,很难关注其他问题。实际上,预热过程中的功耗相当高,甚至接近打印过程中的平均功耗,大部分激光打印机的预热时间在12-20秒左右,这一过程产生的能耗委实不可忽视。
 
有的厂商例如惠普和佳能采用零秒预热技术,通过改进热熔器材质的方式,将预热时间压缩至1秒以内,从休眠状态直接进入待机状态,可以有效的节省预热过程所带来的能耗。另外,有的厂商例如惠普采用熔点较低的新型碳粉,对于热熔器的温度要求比传统激光打印机相比要略低一些,也可以在一定程度上降低预热过程中产生的能耗。
 
喷墨打印机则不存在这个问题。由于打印过程中不需要对打印纸进行加热处理,因此打印机在接收到打印指令后可以立刻进入打印状态。因此根据预热时间和预热功耗我们可以计算出每款打印机在预热过程中消耗的电量如下:
 
表3
产品型号
预热功耗(平均值)
每日预热总耗时
每日预热能耗
HP Laserjet P1007
N/A
0
N/A
Canon LBP2900
N/A
0
N/A
Samsung SCX-4521
560.2W
6秒7*7
7.30W·h
HP Laserjet M1213NF
N/A
0
N/A
HP Laserjet CP1025
N/A
0
N/A
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
507.5W
17秒0*7
16.78W·h
HP Laserjet CM1415NF
N/A
0
N/A
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
538.2W
16秒8*7
17.58W·h
HP Officejet Pro 8000
N/A
0
N/A
HP Officejet Pro 8500A
N/A
0
N/A
HP Officejet Pro 8600 Plus
N/A
0
N/A
 
附图:

预热过程产生的能耗

注1:以上所有测试数据来自IT168评测实验室。7个文件一式两份分别在休眠和待机状态打印,每个工作日共产生7次预热时间。
注2:功耗单位:瓦(W)。能耗单位:瓦时(W·h)即千分之一度电(千瓦时 kW·h)。

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  打印过程产生的能耗

  与预热过程相比,激光打印机在打印过程中产生的能耗更高而且难以通过有效的方式避免。目前我们已知的降低打印能耗的方式有两种:一是采用LED打印技术,使用LED光源来代替激光光源。LED打印机的感光程序简单,速度较快,发热量小,光源寿命较长。但是,LED光源同样存在缺点,例如多点发光造成光源不集中、成像过程中互相干扰等等,对打印效果有一定的影响。本次横评中,FUJI Xerox DocuPrint CP105b和FUJI Xerox DocuPrint CM205b均采用LED打印技术,这也是富士施乐桌面级打印产品一贯采用的打印技术。

  另外一种降低能耗的方法就是采用熔点更低的新型碳粉来取代传统碳粉。例如惠普采用的新型化学球形碳粉,可以在不降低打印品质的前提下大幅度降低熔点,使得打印机的加热辊在较低的温度下即可实现定影过程。新型碳粉的采用让打印机更加节省能耗的同时,对于兼容硒鼓厂商也是一大打击:因为兼容碳粉的熔点偏高,导致打印机在使用兼容碳粉时无法很好的完成定影过程,会产生打印文件产生浮粉、碳粉飞溅或者打印文字不清晰等问题,促使消费者重新选择原装碳粉以获得令人满意的输出效果。

  虽然采用了以上种种方法,但是限于激光打印技术中的显影定影等过程都需要在短时间内产生大量的光能和热能,因此激光打印机的能耗仍然非常可观。从测试结果来看,本次参与横评的激光打印设备中,打印过程功耗最低的产品是Canon LBP2900,其峰值在320瓦左右,均值在290W左右,其他设备的功耗在300-480瓦不等。

  相对于激光打印机的高能耗,喷墨打印机在这方面的优势极为明显。由于惠普采用热喷墨技术,在打印过程中,打印机驱动打印头在导轨上移动的同时,通过迅速加热喷嘴来产生墨水气泡,在适当的位置适时的喷射到打印纸表面即可。整个打印过程中只有体积较小的喷嘴有加热的需求,既不需要发光也不需要加热打印纸定影,因此功耗非常低,更加符合消费者节能环保的使用需求。

产品型号
打印功耗(平均值)
每日打印总耗时
每日打印能耗
HP Laserjet P1007
306.9W
6分04秒32
31.05W·h
Canon LBP2900
289.1W
7分09秒80
34.51W·h
Samsung SCX-4521
440.3W
8分59秒66
66.00W·h
HP Laserjet M1213NF
365.6W
6分39秒81
40.60W·h
HP Laserjet CP1025
342.7W
26分24秒01
150.79W·h
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
439.5W
11分52秒19
86.95W·h
HP Laserjet CM1415NF
382.8W
18分20秒80
117.05W·h
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
476.4W
11分33秒80
91.81W·h
HP Officejet Pro 8000
28.3W
10分21秒34
4.88W·h
HP Officejet Pro 8500A
32.6W
18分46秒44
10.20W·h
HP Officejet Pro 8600 Plus
45.1W
9分13秒60
6.94W·h

打印过程产生的能耗

  注1:以上所有测试数据来自IT168评测实验室。7个文件一式两份分别在休眠和待机状态打印,每个工作日所产生的打印总耗时。

  注2:功耗单位:瓦(W)。能耗单位:瓦时(W·h)即千分之一度电(千瓦时 kW·h)。

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  待机以及休眠产生的能耗

  在待机状态下,打印机的所有部件处于就绪状态,接收到打印指令后无需预热即可进入打印状态。与预热过程的短时间加热以及打印过程的持续供热不同,无论是激光还是喷墨打印机,在待机状态下几乎不会产生过多的能量消耗,只是简单维持一个可打印的状态即可。因此,待机状态下产生的能耗也是非常稳定的,几乎没有任何的波动。通常大部分打印机的控制面板会设置一个“就绪”指示灯,休眠状态下该灯熄灭,待机状态下会亮起,而接受打印指令时会闪烁。

  由于待机状态下的能耗相对较低,因此喷墨和激光打印设备的差距不大,大部分机型的待机能耗都在2-8瓦之间,与预热和打印过程相比几乎可以忽略。当然并不是所有用户都认为这部分能耗微不足道,而且在待机状态下,所有部件都处于就绪状态,也并不利于提升打印机寿命。因此,休眠模式就显得更具必要性了。

  一般来说,我们可以在打印首选项中设置打印机进入休眠状态需要的时间,即前一个打印指令结束后到自动进入休眠状态的时间间隔。有的打印机也会在控制面板中设置休眠/唤醒按键,更方便的掌控打印机的状态。在休眠状态下,打印机的所有部件都暂停运行,只维持着最基本的开关状态,此时的功耗非常低,甚至不到1瓦,基本可以忽略。休眠状态可以在不关机的前提下将能耗压缩至最低,有效避免了由于开关机瞬间充电导致的零部件损耗。

  在本次测试中,我们将所有打印机进入休眠的时间设定为2分钟,考虑到工作日加班等情况,所有打印机在夜晚均不关机,因此使用24小时减去所有的打印、预热、待机耗时即可计算出休眠状态的总时间,最终得出每个工作日时间内,打印机待机以及休眠状态能耗如下表:

产品型号
待机功耗
休眠功耗
每日休眠及待机总能耗
HP Laserjet P1007
3.2W
1.6W
37.93W·h
Canon LBP2900
2.8W
1.8W
42.58W·h
Samsung SCX-4521
16.4W
10.2W
240.82W·h
HP Laserjet M1213NF
7.4W
2.3W
54.55W·h
HP Laserjet CP1025
6.3W
2.8W
65.34W·h
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
10.9W
7.8W
183.62W·h
HP Laserjet CM1415NF
7.3W
3.6W
84.48W·h
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
9.6W
6.2W
145.99W·h
HP Officejet Pro 8000
3.5W
0.3W
7.09W·h
HP Officejet Pro 8500A
4.1W
0.5W
11.74W·h
HP Officejet Pro 8600 Plus
6.3W
0.9W
22.72W·h

待机以及休眠产生的能耗

        注1:以上所有测试数据来自IT168评测实验室。7个文件一式两份分别在休眠和待机状态打印,每个工作日共产生7次待机时间。除预热、打印、待机以外的时间,打印机均处于休眠状态。
注2:功耗单位:瓦(W)。能耗单位:瓦时(W·h)即千分之一度电(千瓦时 Kw·h)。


 

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  惠普商用喷墨打印机的能耗节省90%

  根据本次参与横评的各款打印机,在输出速度以及功耗方面的实际测试结果,可以计算出每个工作日(夜晚均为休眠模式)产生的全部能耗如下:

产品型号
预热能耗
打印能耗
休眠及待机能耗
每工作日能耗
HP Laserjet P1007
N/A
31.05W·h
37.93W·h
68.98W·h
Canon LBP2900
N/A
34.51W·h
42.58W·h
77.09W·h
Samsung SCX-4521
7.30W·h
66.00W·h
240.82W·h
314.12W·h
HP Laserjet M1213NF
N/A
40.60W·h
54.55W·h
95.15W·h
HP Laserjet CP1025
N/A
150.79W·h
65.34W·h
216.13W·h
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
16.78W·h
86.95W·h
183.62W·h
287.35W·h
HP Laserjet CM1415NF
N/A
117.05W·h
84.48W·h
201.53W·h
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
17.58W·h
91.81W·h
145.99W·h
255.38W·h
HP Officejet Pro 8000
N/A
4.88W·h
7.09W·h
11.97W·h
HP Officejet Pro 8500A
N/A
10.20W·h
11.74W·h
21.94W·h
HP Officejet Pro 8600 Plus
N/A
6.94W·h
22.72W·h
29.66W·h

  

惠普商用喷墨打印机的能耗节省90%

        注1:以上所有测试数据来自IT168评测实验室。

  注2:功耗单位:瓦(W)。能耗单位:瓦时(W·h)即千分之一度电(千瓦时 Kw·h)。

  可以看出,在同等印量的基础上,打印机的输出速度越快,预热时间越短,所产生的打印能耗就越低。而喷墨打印机在单一状态的能耗以及整体能耗方面均具有明显的优势,在完成全部66页的日常打印量后,HP Officejet Pro 8500A的能耗总量比激光一体机产品节省了90%左右,而HP Officejet Pro 8000节能效果更高达93%,可谓是将能耗降低到了极致。

  另外从上表也可以看出,在不关机的情况下,大部分打印设备在休眠状态下的能耗甚至超过了正常打印输出所产生的能耗,成为企业电量流失的重要帮凶。众所周知,休眠状态是一种介于就绪和关机两者之间的状态,可以让电子设备快速启动以满足用户的即时使用需求,无论是笔记本电脑还是iPad,似乎我们都习惯了让他们处于休眠状态。但是,休眠状态并不是功能较多的法宝,如果说白天让打印机随时处于可打印状态是为了快速满足办公输出需求,那么在夜晚长达16个小时的休息时间里,打印设备处于休眠状态产生的大量能耗其实是可以避免的。因此我们建议,无论是大中小型企业,无论使用的是喷墨还是激光打印机,用户都应该养成下班关机的良好习惯。

  我们假定所有设备夜间都处于关机状态,将夜间休眠的16小时减去以后可以获得如下的表格:

产品型号
预热能耗
打印能耗
休眠及待机能耗
每工作日能耗
HP Laserjet P1007
N/A
31.05W·h
12.33W·h
43.38W·h
Canon LBP2900
N/A
34.51W·h
13.78W·h
48.29W·h
Samsung SCX-4521
7.30W·h
66.00W·h
77.62W·h
150.92W·h
HP Laserjet M1213NF
N/A
40.60W·h
17.75W·h
58.35W·h
HP Laserjet CP1025
N/A
150.79W·h
20.54W·h
171.33W·h
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
16.78W·h
86.95W·h
58.82W·h
162.55W·h
HP Laserjet CM1415NF
N/A
117.05W·h
26.88W·h
143.93W·h
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
17.58W·h
91.81W·h
46.79W·h
156.18W·h
HP Officejet Pro 8000
N/A
4.88W·h
2.29W·h
7.17W·h
HP Officejet Pro 8500A
N/A
10.20W·h
3.74W·h
13.94W·h
HP Officejet Pro 8600 Plus
N/A
6.94W·h
8.32W·h
15.26W·h

 

惠普商用喷墨打印机的能耗节省90%
▲  

        注1:以上所有测试数据来自IT168评测实验室。

  注2:功耗单位:瓦(W)。能耗单位:瓦时(W·h)即千分之一度电(千瓦时 Kw·h)。

  从上表结果来看,所有打印设备的整体能耗都有了明显的降低,但是商用喷墨打印设备相对于激光设备节省的电能比例并没有变化,仍然是激光打印设备能耗均值的90%左右,显示出不凡的节能特性。

  注:以上数据均来自于典型的小型企业办公环境,员工人数为25人,日打印量精确到66页文件,每日工作时间8小时。所有打印机均通过USB接口连入PC,使用220V标准电压测试。

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  打印设备电费的简单计算

  有了上述表格中的每工作日能耗数据,我们可以轻易地计算出25人左右的小型企业环境每月以及每年度使用打印设备产生的电费数字。以北京市为例,工业用电的高峰和低谷价格平均约1元/度(kW·h),那么我们根据每月平均22个工作日,每年12个月统计,可以得出如下表格:

  可以看出,能耗最终体现在电费金额上的差距非常悬殊。HP Officejet Pro 8000的年度电费不超过2元,可谓将节能省电进行到了极致。而激光打印设备,尤其是彩色激光打印设备产生的电费金额非常高,其中HP Laserjet CM1415NF多功能一体机的电费甚至接近70元,是HP Officejet Pro 8500A和HP Officejet Pro 8600 Plus商喷一体机的15倍左右。

打印设备电费的简单计算

  

产品型号
每月电费(元)
每年电费(元)
HP Laserjet P1007
0.95
11.45
Canon LBP2900
1.06
12.75
Samsung SCX-4521
3.32
39.84
HP Laserjet M1213NF
1.28
15.40
HP Laserjet CP1025
3.77
45.23
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
3.58
42.91
HP Laserjet CM1415NF
3.17
69.66
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
3.43
41.23
HP Officejet Pro 8000
0.16
1.89
HP Officejet Pro 8500A
0.31
3.68
HP Officejet Pro 8600 Plus
0.34
4.03

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  目前,国内的许多大型企业不仅仅拥有独立的复印室进行大批量文件的打印和复印工作,还为部分部门和员工配备了独立的打印设备,用来确保重要打印文件的安全和私密性。因此,上述数据同样适用于大型企业的单一部门或者工作组。以一个500人规模的大型企业为例,我们可以将其平均分配为20个25人的工作组,每个工作组配备一台独立的打印设备,那么该企业的月度和年度打印电费分别是:

产品型号
每月电费(元)
每年电费(元)
HP Laserjet P1007
19.09
229.05
Canon LBP2900
21.25
254.97
Samsung SCX-4521
66.40
796.86
HP Laserjet M1213NF
25.67
308.09
HP Laserjet CP1025
75.39
904.62
FUJI Xerox DocuPrint CP105b
71.52
858.26
HP Laserjet CM1415NF
116.03
1393.24
FUJI Xerox DocuPrint CM205b
68.719
824.63
HP Officejet Pro 8000
3.15
37.86
HP Officejet Pro 8500A
6.13
73.60
HP Officejet Pro 8600 Plus
6.71
80.52

  表9

    附图:

总结

  从上述表格中可以看出,大型企业的部门和员工数量都有明显上升,因此需要采用更多的打印设备,而由此产生的电费金额,在不同产品中差距非常明显。但是,即使在500人规模的大型企业中,购买20台HP Officejet Pro 8500A或者HP Officejet Pro 8600 Plus多功能一体机进行日常文件打印,所产生的电费仍然不超过100元,与同等价位的激光打印产品相比,可以节省90%左右的电费。

  总结:通过搭建25人小型企业办公环境,对于10款打印设备的测试和数据分析表明,惠普商喷打印机/一体机产品在能耗控制方面,与同等价位的激光打印产品相比,可以节省90%左右的能耗。体现在电费成本方面,每台惠普商喷产品每年最高可以节省66元。

  因此,我们认为,HP Officejet Pro 8500A、HP Officejet Pro 8600 Plus两款商用喷墨多功能一体机和HP Officejet Pro 8000商用喷墨打印机,在充分满足25人左右小型办公环境(含小型企业以及大型企业中的部门和工作组)的日常输出需求以外,还拥有显著的能耗控制能力,为用户节省能耗成本高达90%左右。

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