Как рождаются картриджи
В конце января 2008 года нашему корреспонденту в составе группы журналистов представилась возможность собственными глазами увидеть, как изготавливаются картриджи для струйных принтеров на предприятии Epson Telford Limited.
История струйных принтеров компании Epson насчитывает уже более двух десятков лет, и за этот период было выпущено огромное количество данных устройств. Но, как известно, для эксплуатации принтера необходимы еще и расходные материалы, производство которых является, пожалуй, даже более важной и ответственной задачей, чем выпуск печатающих устройств. Ведь если говорить о струйной печати, то конечные свойства получаемых изображений определяются взаимодействием трех основополагающих компонентов: печатающей головки, чернил и носителя (бумаги).
В настоящее время у компании Epson есть несколько предприятий, на которых производятся картриджи для струйных принтеров, и лишь одно из них расположено в Европе. Наш путь лежит в британский город Телфорд (Telford). Большинство наших читателей наверняка видит это название в первый раз. А раз так, то имеет смысл сделать небольшое отступление и хотя бы вкратце рассказать об этом населенном пункте.
Телфорд — город и человек
Город Телфорд находится на западе Англии в графстве Шропшир (Shropshire), примерно в 40 милях от Бирмингема. На карте Великобритании Телфорд появился относительно недавно — во второй половине прошлого века. В 1963 году по решению властей графства Шропшир был образован город Доули Нью Таун (Dawley New Town), в состав которого вошли территории нескольких близлежащих населенных пунктов общей площадью порядка 80 км 2. В 1968 году Доули Нью Таун получил свое нынешнее название в честь выдающегося британского инженера Томаса Телфорда (Thomas Telford), который в 1787 году стал первым топографом графства Шропшир.
В настоящее время Телфорд, в котором проживает немногим более 140 тыс. человек, является самым крупным городом графства Шропшир. Важным фактором, способствовавшим развитию нового города, стало развитие промышленности. В пригороде Телфорда расположен огромный технопарк, на территории которого в настоящее время функционирует более 130 производственных предприятий зарубежных компаний (в том числе полтора десятка японских). Здесь выпускают различные изделия из резины и пластмасс, компоненты для автомобилей, транспортные средства для армии, комплектующие для компьютерного, электронного и офисного оборудования. Кроме того, в технопарке Телфорда функционируют предприятия, производящие продукты питания и детские игрушки. Например, на фабрике компании Merrythought изготавливают плюшевых мишек Тэдди (Teddy bear), столь любимых самыми юными жителями туманного Альбиона. По официальным данным, на базирующихся в технопарке предприятиях занято 20% трудоспособного населения Телфорда.
Хотя современный технопарк был построен в буквальном смысле в чистом поле, эта местность имеет давние промышленные традиции. Расположенное неподалеку от города ущелье Айронбридж (Ironbridge Gorge) иногда называют родиной британской промышленной революции. Одним из сохранившихся до наших дней символов этой революции является металлический мост (Ironbridge) через реку Северн (Severn), возведенный в период с 1771-го по 1779 год по проекту инженера Абрахама Берга и впоследствии давший название ущелью и близлежащему поселку. Если верить историкам, это первый в мире мост, построенный из литых чугунных конструкций. Кстати, неподалеку от моста, в долине Коалбрукдэйл (Coalbrookdale), расположен музей под открытым небом, в котором собрана большая коллекция металлических скульптур. В окрестностях Телфорда функционирует 16-мильный отрезок старой железной дороги Severn Valley Railway, по которому можно прокатиться на экскурсионном составе, приводимом в движение настоящим паровозом.
Предприятие Epson Telford
Наш путь лежит на предприятие Epson Telford Limited, расположенное в пригороде Телфорда. Глядя на пейзаж, проплывающий за окном автобуса, становится ясно, почему промышленный кластер вблизи Телфорда называется именно технопарком, а не промзоной. И на самом деле, эта территория больше похожа на парк, чем на индустриальный район: огромные корпуса предприятий, окрашенные в светлые тона, окружены обширными зелеными газонами, при этом в поле зрения нет ни одной чадящей трубы. Под деревьями огромное количество кроличьих нор — эти животные чувствуют себя вольготно даже на заводской территории.
Наконец автобус сворачивает с дороги и начинает кружить по развязкам. Вообще, это одна из характерных особенностей Великобритании: движение на пересечении нескольких дорог во многих местах организовано через круговые развязки, которые заменяют более привычные нам перекрестки со светофорами. Мы въезжаем на территорию Epson Telford Limited. Любопытная деталь: перед проходной висит огромный плакат, напоминающий о запрете проносить на территорию напитки и еду. Есть и еще одно ограничение, которое неплохо бы перенять и нам. В Британии, как и в континентальных странах ЕС, вот уже на протяжении нескольких лет действует закон о запрете курения в общественных помещениях. Курить на территории Epson Telford Limited можно только в специальных будочках со стеклянными стенками, которые установлены на парковке и внешне напоминают павильоны остановок общественного транспорта.
Надписи на табличке, установленной перед главным входом в огромное здание, напоминают о том, что в минувшем году исполнилось уже 20 лет со дня основания Epson Telford Limited. На высоких флагштоках развеваются флаги Англии (именно в этой части Соединенного Королевства находится Телфорд), компании Epson и предприятия Epson Telford Limited.
В минувшем году исполнилось 20 лет со дня основания предприятия Epson Telford Limited
Новая упаковка картриджей EpsonС 2007 года компания Epson начала поставлять картриджи для струйных принтеров в новой упаковке, которая представляет собой пластиковый лоток с запаянной крышкой. В такой упаковке поставляются и отдельные картриджи, и экономичные наборы, и комплекты (картридж с бумагой) для устройств серии PictureMate. Пластиковая упаковка обеспечивает более надежную защиту картриджей в процессе хранения и транспортировки, нежели применявшиеся ранее картонные коробки. Кроме того, новая упаковка упрощает поиск нужного товара: теперь помимо традиционно используемого цифрового кода на крышке напечатано красочное изображение (одинаковое для всех картриджей одной и той же серии), которое позволяет покупателям быстро идентифицировать нужный продукт. Для защиты фирменных картриджей Epson от подделок используется специальная эмблема, представляющая собой изображение двух наложенных друг на друга звезд, цвет которых меняется в зависимости от угла наклона. На фирменной продукции этот знак наклеивается в верхнем правом углу пластиковых упаковок и в правой части (по центру синего фона) картонных упаковок.
|
Путь картриджа
Основная цель нашего визита на предприятие — знакомство с производством картриджей для струйных принтеров. Выпуск данного вида продукции на мощностях Epson Telford Limited был начат в октябре 1998 года. Первое время детали картриджей поступали с других предприятий, но уже в 1999 году был введен в строй участок пластикового литья, и с тех пор все пластмассовые детали, необходимые для изготовления струйных картриджей, производятся здесь. Всё это нам предстоит увидеть собственными глазами.
Участок пластикового литья. На этих установках изготавливаются корпуса и пластиковые детали картриджей
Автоматические линии, на которых производятся детали картриджей и осуществляется их сборка, расположены в помещениях чистой зоны, внутри которой специальные установки поддерживают заданный микроклимат и непрерывно фильтруют воздух, улавливая даже мельчайшие частицы. Так что перед началом экскурсии необходимо соответствующим образом экипироваться. В комплект, выдаваемый посетителям, входят застегивающийся на молнию комбинезон с капюшоном, бахилы, резиновые перчатки, шапочка-сетка для волос и повязка на лицо, которая фильтрует выдыхаемый воздух.
Узнать даже знакомого, который облачен в такую спецодежду, весьма непросто. Но, как выяснилось, даже по одежке можно сразу определить, является ли встреченный вами человек постоянным сотрудником завода или гостем. Постоянные сотрудники чистой зоны носят комбинезоны синего цвета, в то время как гости облачаются в белоснежные одноразовые. Увиденный в одном из помещений чистой зоны плакат внес ясность и в своеобразную систему знаков различия, принятую на этом предприятии. Оказывается, статус постоянных сотрудников чистой зоны, одетых в синие комбинезоны, можно легко определить… по цвету воротничка. Например, воротничок белого цвета соответствует персоналу младшего звена, в то время как зеленый отличает наиболее высокопоставленных сотрудников. Всего же предусмотрено пять цветовых кодов.
Так выглядит автоматическая сборочная линия
Войти в чистую зону можно только через специальный шлюз. После того как внешняя дверь шлюза закроется, через сопла на боковых стенах шлюза начинает поступать теплый воздух, нагнетаемый под большим давлением. Интенсивный воздушный душ, которому подвергаются все входящие в чистую зону, позволяет удалить пылинки, волоски и прочие частички с поверхности спецодежды. По окончании воздушной обработки автоматически открывается дверь, ведущая в чистую зону.
Наша экскурсия начинается у одной из установок по изготовлению пластиковых форм. Внутри этого аппарата гранулы пластика превращаются в корпус будущего картриджа. Рядом работает еще несколько установок, изготавливающих корпуса для других моделей картриджей, а также прочие пластиковые детали. Перед отправкой на сборочную линию производится выборочная проверка изготовленных деталей — это позволяет свести к нулю вероятность выпуска бракованных изделий. Неподалеку находится пост контроля, оснащенный мощным микроскопом и специальным оборудованием, которое позволяет выявлять даже мельчайшие дефекты деталей.
Желтые сигналы «светофоров» сообщают о том, что в данный момент линия работает в штатном режиме — вмешательство оператора требуется только при возникновении сбоев
Готовые детали, прошедшие контроль, упаковывают в специальные контейнеры, в которых они затем перемещаются на сборочную линию, расположенную в соседнем помещении. Как раз туда и лежит наш путь.
Внешне автоматическая сборочная линия похожа на десяток поставленных в ряд шкафов (модулей) с прозрачными стенками, внутри которых находятся роботы. Как поясняет сопровождающий нас сотрудник, практически все оборудование, установленное на заводе, изготовлено компанией Seiko Epson, которая на данный момент является одним из мировых лидеров в области создания и производства промышленных роботов.
Технологии печати Epson: разные чернила для различных задачВ основе всех современных систем струйной печати лежит четкое взаимодействие трех основных компонентов: печатающей головки, чернил и носителя (бумаги). В то же время каждая из множества задач, связанных с печатью документов, имеет свою специфику, которую необходимо учитывать для получения оптимального результата. Именно поэтому в технологическом портфолио компании Epson представлены различные типы чернил, специально разработанные с учетом сферы применения тех или иных печатающих устройств. В универсальных струйных принтерах семейства Stylus C и МФУ Stylus CX используются полностью пигментные чернила DURABrite Ultra, позволяющие получать четкие, яркие и стойкие к воздействию влаги отпечатки на обычной бумаге. Применение пигментных красителей обеспечивает высокую насыщенность изображения и четкость текста, сопоставимые с аналогичными параметрами отпечатков, сделанных на лазерных принтерах. Кроме того, чернила DURABrite Ultra позволяют получать фотографии хорошего качества на фирменной фотобумаге Epson. В 2006 году компания Epson представила новое поколение чернил на водорастворимой основе — Claria (от англ. Clarity — четкость, разборчивость). Название подчеркивает качества этих чернил: они позволяют получать яркие и реалистичные цвета, а также обладают высокой стойкостью к внешним воздействиям. Чернила Claria применяются во многих ныне выпускаемых моделях фотопринтеров Stylus Photo R и МФУ Stylus Photo RX, а также в персональных фотолабораториях PictureMate PM. Отпечатки, сделанные на этих устройствах, отличаются великолепной цветопередачей и по качеству превосходят снимки, отпечатанные в фотолаборатории традиционным химическим способом. По оценкам специалистов независимой исследовательской компании Wilhelm Research, при хранении под стеклом светостойкость отпечатков, сделанных с использованием чернил Claria на фотобумаге Epson, составляет 98 лет, а при хранении в альбоме — около 200 лет. Для опытных фотолюбителей, предъявляющих особые требования к точности цветопередачи и качеству печати, были разработаны чернила Epson Ultra Chrome Hi-Gloss2 (впервые данное решение было реализовано в модели Epson Stylus Photo R1900). Применяемая палитра несколько необычна: в ней представлены чернила голубого, пурпурного, желтого, красного и оранжевого цветов, две разновидности черного (матовый и фото), а также бесцветный полимер для создания равномерного глянца на всей поверхности отпечатка. Использование оранжевых чернил позволило улучшить точность воспроизведения натуральных телесных оттенков (что особенно важно при печати портретов), а также расширить цветовой охват в области оттенков красного цвета. Благодаря наличию двух типов черных чернил и бесцветного глянца обеспечивается одинаково высокое качество печати как на глянцевой, так и на матовой бумаге, а также на специфических носителях (например, на художественном холсте). Светостойкость отпечатков, сделанных с применением чернил UltraChrome Hi-Gloss2, составляет от 80 до 200 лет в зависимости от типа носителя. Для струйных фотопринтеров профессионального уровня, а также широкоформатных устройств семейства Epson Stylus Pro были созданы Epson UltraChrome K3 с технологией Vivid Magenta. Используемая палитра включает чернила голубого, светло-голубого, пурпурного, светло-пурпурного, желтого, серого, светло-серого и черного цветов (в зависимости от типа носителя применяется либо стандартный, либо матовый черный). Благодаря наличию чернил нейтрально-серого цвета обеспечивается отличное качество черно-белой печати. За счет внедрения нового пурпурного пигмента удалось расширить цветовой охват получаемых изображений, особенно в области оттенков синего и пурпурного цветов. По данным проведенных измерений, цветовой охват новых принтеров Stylus Pro, в которых используются чернила UltraChrome K3 с технологией Vivid Magenta, практически не уступает широкоформатным струйным устройствам других производителей, оснащенных системой печати в 12 красок. Высочайшая точность передачи цветов сделала принтеры серии Epson Stylus Pro фактическим стандартом европейской и российской струйной цветопробы. Стоит отметить, что данная формула обеспечивает полное отсутствие метамеризма (то есть эффекта изменения цветов при освещении источниками света с разной цветовой температурой) получаемых отпечатков — это особенно важно для интерьерной и выставочной печати. Кроме того, усовершенствованный химический состав чернил имеет очень короткий период стабилизации цвета, что весьма критично при получении цифровой цветопробы. Светостойкость отпечатков, сделанных с применением чернил UltraChrome K3 с технологией Vivid Magenta, составляет 118 лет для цветных фотографий и более 200 лет для монохромных. |
В каждом из модулей выполняется определенный набор операций — их перечень приведен на табличке, висящей сверху. На прозрачной дверце модуля установлен небольшой ЖК-дисплей с панелью управления. С их помощью сотрудник, обслуживающий линию, может оперативно контролировать все параметры выполняемых внутри операций и быстро выяснить причину возникновения неисправностей и сбоев. Предусмотрена и система оперативной сигнализации: сверху над каждым модулем установлен прозрачный цилиндр с лампочками красного, желтого и зеленого цветов. Если оборудование работает в штатном режиме, горит желтая лампочка. Если же в модуле происходит сбой, на «светофоре» загорается лампа красного цвета и раздается звуковой сигнал, привлекающий внимание оператора.
На линии, вдоль которой мы идем, производятся картриджи с желтыми чернилами. Внутри модулей деловито снуют клешни множества манипуляторов, устанавливающих детали в корпуса будущих картриджей и передающих заготовки из одного модуля в другой. У одной из секций установлена огромная (емкостью в несколько сотен литров) бочка, к которой подведено множество трубочек. Именно на этом участке сборочной линии собранные и прошедшие предварительную проверку картриджи заполняются чернилами. Дозатор, отмеряющий «порции» чернил, можно перенастраивать. Это позволяет использовать линию для выпуска картриджей различных модификаций (в зависимости от модификации и региона, для которого предназначены картриджи, количество содержащихся в изделии чернил может варьироваться). После заправки каждый картридж проходит проверку: если автоматика зафиксирует утечку чернил из корпуса, изделие сразу же отбраковывается.
Исходные компоненты чернил поступают с других предприятий, и сотрудникам Epson Telford Limited остается лишь смешать их в нужных пропорциях
Рядом с бочкой установлено оригинальное изобретение — буферная емкость для хранения резервного запаса чернил. Наш сопровождающий пояснил ее назначение: «Раньше, когда в большой бочке заканчивались чернила, линию приходилось останавливать примерно на 15 минут, чтобы заменить опустевшую емкость новой. Теперь же благодаря наличию буферной емкости замену основной можно производить без остановки производства».
Продолжая тему чернил, стоит отметить, что на территории Epson Telford Limited нет собственного химического производства. Исходные компоненты чернил поступают с других фабрик Epson, а здесь их только смешивают в нужных пропорциях. Как и другие производители струйных устройств, компания Epson тщательно оберегает свои ноу-хау: точная рецептура приготовления чернил известна лишь одному сотруднику.
В последней секции сборочной линии к корпусу уже собранного и заправленного чернилами картриджа прикрепляется электронный чип, содержащий информацию о типе изделия, количестве чернил, дате и времени выпуска и т.д. Здесь же на корпус картриджа наносится этикетка.
Через прозрачные стенки модулей можно наблюдать за выполнением сборочных операций
Нельзя не отметить, что на производстве особое внимание уделяется контролю качества изделий. Проверка основных параметров осуществляется на каждом этапе сборки. Это позволяет своевременно выявить отклонение от нормы и, таким образом, практически исключить количество бракованных изделий. Кроме того, сбор и обработка статистических данных об изменении тех или иных параметров позволяют обслуживающему персоналу заранее прогнозировать возникновение разного рода неисправностей и устранять обнаруженные неполадки во время проведения профилактических работ.
Даже в царстве роботов окончательное решение все же остается за человеком. Каждый изготовленный на автоматической сборочной линии картридж подвергается визуальному осмотру. Эту ответственную операцию выполняет отдельный сотрудник, фиксирующий результаты проверки в специальном журнале. Только после этого картриджи отправляются на участок вакуумной упаковки, где аппараты, по виду похожие на черепашьи панцири, запаивают их в герметичные пакеты из плотной пленки. Отсутствие воздуха внутри такой упаковки позволяет сохранить первоначальные свойства заключенных в картридже чернил в течение длительного времени даже при значительных изменениях параметров окружающей среды (давления, температуры, влажности и т.д.).
Примерно через сутки* картриджи в герметичных пакетах поступают на линию упаковки, которая находится уже за пределами чистой зоны. Мы проходим через шлюз, и теперь наконец-то можно снять с лица порядком надоевшую повязку и откинуть капюшон комбинезона. Линия упаковки — пожалуй, единственный участок на всем производстве, где до сих пор широко используется ручной труд. Упаковочный конвейер начинается с пресса, штампующего из рулона пластиковой ленты лотки — основу упаковок струйных картриджей Epson (подробнее см. во врезке «Новая упаковка картриджей Epson»). Со стороны выходящая из пресса заготовка напоминает гигантский вкладыш от коробки с конфетами. Комплектовщики вручную раскладывают по ячейкам картриджи и инструкции. Когда все ячейки заполнены, оператор запускает упаковочный автомат, который запечатывает лотки крышками-этикетками и затем разрезает их на отдельные упаковки. Перемещаясь по ленте конвейера, упаковки проходят через несколько автоматов, наклеивающих на крышку метки со штрих-кодом (который может отличаться в зависимости от того, для какой страны или региона предназначена данная партия картриджей) и защитные эмблемы, изменяющие свой цвет в зависимости от угла освещения. В конце конвейера готовые упаковки вручную укладывают в картонные коробки. Эти коробки, уложенные на палетты, перевозят на склад на электрических автопогрузчиках. Картриджи, производимые в Телфорде, поставляются во многие европейские страны, а также в ряд стран Африки и Ближнего Востока.
Даже в царстве роботов окончательное решение остается за человеком: все выпущенные картриджи подвергаются тщательному осмотру
В огромном здании предприятия Epson Telford Limited расположены не только производственные линии, но и другие подразделения. В частности, здесь находится склад британского отделения европейского дистрибьюторского центра Epson (EDC-UK), с которого расходные материалы (как произведенные здесь, так и доставленные с других заводов) отгружаются заказчикам. В этом же здании располагается служба поддержки пользователей продукции Epson, сотрудники которой консультируют по телефону владельцев сканеров, принтеров и прочих устройств.
Заключительный пункт нашей экскурсии — склад с многоэтажными стеллажами. Рядом с погрузочным терминалом сотрудники укладывают на палетты коробки с расходными материалами. Скоро эти палетты будут перенесены одним из снующих вокруг автопогрузчиков в чрево огромного трейлера и отправятся к заказчикам.
Автор выражает благодарность московскому представительству компании Epson Europe B.V. за организацию поездки на предприятие Epson Telford Limited.
* Хранение изделий в течение суток необходимо для выявления брака. Если в запаянной упаковке с картриджем случайно остался воздух, то по истечении суток это уже станет заметно.