Удивительно, но эта "технологическая" история началась в споре за глотком любимого напитка Guinness, на бутылке которого красовался штрихкод Ирландии, совпадающий с первыми цифрами маркировки цветных картриджей компании Hewlett-Packard. Неужели, как и знаменитое пиво, качественные краски для принтеров производятся в Западной Европе и соответственно не несут на себе печати азиатской склонности экономить где только возможно? Ведь Ирландия по праву считается самой дорогой и экологичной страной в Евросоюзе и знак "Made in Ireland" обходится отнюдь не дешево..
Так вот откуда берется высокая цена на "фирменные" расходники? Вполне возможно, но, чтобы не делать поспешных выводов, мы предпочли личное знакомство с "фабрикой красок" HP и с технологией производства картриджей. Сказано - сделано: самолет Москва-Париж-Дублин, и уже через 10 ч мы смогли увидеть надежный оплот мирового производителя в маленьком островном государстве.

Изображение 1. Шереметьево-2: пункт отправления

Изображение 2. Пролетая над Парижем

Фабрика красок DIMO
На компанию Hewlett-Packard в Ирландии работает более 4 тыс. квалифицированных сотрудников, которые рассредоточены в девяти различных подразделениях. В Дублине располагается центр поддержки клиентов, в поселке Гелвей ( Galway ) - европейский центр ПО, в городке Лейкслип ( Leixlip ) - дублинская фабрика чернил, международный банк HP, отдел продаж и услуг в Ирландии, европейский центр производства медианосителей, операционное подразделение, информационные системы расходных цепочек и отдел системного хранения.
Фабрика красок DIMO ( Dublin Inkjet Manufacturing Organisation ), расположенная в живописном парке Лифей ( Liffey ), является ядром плацдарма HP в Западной Европе. Она начала свою работу в 1995 г. и насчитывает в штате более 2 тыс. специалистов. Здесь на 30 000 м2 сосредоточены новейшие достижения науки в области производства чернильных картриджей, и потому продукция завода DIMO пользуется мировой популярностью.

Изображение 3. Dublin Inkjet Manufacturing Organisation

Изображение 4. Она же фабрика красок DIMO в Ирландии

В гигантских цехах дублинской фабрики можно увидеть массу производственно-технологических решений, среди которых выделяются уникальные операционные роботы. Кстати, компания HP не занимается разработкой собственной робототехники и потому, гуляя в заводских дебрях DIMO, можно легко встретить производственных представителей многих мировых компаний, в том числе и Epson.
А на площадке розлива чернил в мелкую тару оправдываются самые смелые фантазии российских владельцев струйных принтеров. В центре зала стоят гигантские пластиковые канистры, напоминающие цветом и формой бачки стеклоомывателей от отечественных автомобилей ГАЗ и ВАЗ, а из них по гибким шлангам от капельниц дорогостоящие чернила подаются в соответствующий робот с иголкой на конце. Заметьте, каждую кубическую канистру заполняет около 1000 л чернил ( по нашим оценкам ), и хватит этого богатства примерно на 600 тыс. картриджей ( если считать для чернильниц № 56, 57, 58 ). И как мы ни старались, но забрать хотя бы одну подаренную "канистру-самобранку" на родину не получилось - "злые ирландские стюардессы" :) в самолет с нею не пустили ( так что фотографии подобного чуда и результаты домашних экспериментов пока отменяются ).

Изображение 5. Упаковочный робот IPS на фабрике DIMO

Изображение 6. Но можно встретить и "робот-ягу" Epson

Честно говоря, понять назначение различных операционных линий современных систем производства довольно трудно. Но если иметь теоретическую базу по технологиям струйных принтеров, то можно во всем разобраться и выделить лишь два производственных этапа в работе всей фабрики:

1 ) изготовление гибкого шлейфа с интегрированной печатающей головкой, представляющей собой электронную платформу с многочисленными дюзами;

2 ) точнейшее позиционирование шлейфа на пластиковом корпусе картриджа и заполнение его чернилами.

Изображение 7. Машина для нарезки головок с 30 сантиметровых пластин-подложек

Изображение 8. Площадка приема печатающих головок

Тонкости изготовления картриджа
Специалисты Hewlett-Packard подсчитали, что на разработку одного нового типа чернил, отвечающего современным достижениям науки, требуется три года и 50 тыс. человеко-часов упорного труда инженеров и ученых. А между прочим, за прошедшие 20 лет компания HP выпустила на рынок 50 видов чернил для цветной и черно-белой струйной печати. И при этом даже журналистам сложно припомнить хоть один откровенный провал в качестве печати у продукции чернильного гиганта. Разумеется, такое постоянство невероятно трудно скопировать новичкам химической индустрии на рынке картриджей для печати.
Электронную чернильницу HP составляют три элемента: краситель, корпус и микросхема печати. И сложности в производстве начинаются прямо с первого из них.
Чернила должны быть чистыми и отфильтрованными, поскольку диаметр дюзы на выходе не превышает 11 мкм, а ее блокировка ведет к падению качества отпечатков. Кроме того, в состав красок должны добавляться присадки, обеспечивающие самоочистку дюз от продуктов окисления и от засорения. В общем, как любят говорить на заводе DIMO: "HP Ink isn't just colored water" ( чернила HP - это не просто окрашенная вода ), и приводят список других отличий от ярославских красок.

Изображение 9. Состав чернил Hewlett-Packard

Разумеется, здесь надо пояснить английские термины состава чернил:

Самым сложным этапом производства картриджа считается процесс присоединения головки со шлейфом разводок к корпусу чернильницы. Дело в том, что головка должна идеально лечь на нужное место, иначе - брак. Разумеется, размеры всех отверстий так малы, что делать такое совмещение, используя грубую механику, невозможно, и на помощь людям приходят воздушные потоки. Головка картриджа буквально парит над корпусом в струе газа и постепенно приближается к своему месту. Необходимый поток через микроотверстия в двух поверхностях идеально выставляет сопла в нужных местах, а затем раздается резкое "ХЛОП!" - и печатающая головка уже на пластике с допустимым отклонением от нужного местоположения 0,025 мм и 0,05?. Если учесть, что наш волос имеет толщину в 0,075 мм, то подобная меткость потрясает воображение.
Сам корпус картриджа напоминает баночку с тремя изолированными камерами, в каждую из которых туго вставляются поролоновые вкладыши, после чего все это накрывается единой крышкой. Назначение поролона - равномерно распределять 17-18 мл чернил ( картриджи № 56, 57, 58, 59 ) по всему объему доступного пространства и не давать краске стекать из всех 300 дюз. Назначение крышечки - обеспечение герметичности, поэтому ее прокол в домашних условиях ведет к высыханию поролона в картридже.
Однако на заводе чернила попадают внутрь картриджа именно путем введения через верхнюю крышку в каждую камеру тонкой иглы со своей краской. Причем до этого процесса необходимо заклеить защитной пленкой дюзы головки, иначе краска начнет подсачиваться через микроотверстия снизу.

Изображение 10. Схема картриджа с тремя изолированными камерами

Изображение 11. Печатающая головока под увеличением

Но давайте пристальней взглянем на микропластину. Каждая головка современного картриджа HP имеет не менее 300 отверстий - дюз ( в картриджах № 56, 57, 58, 59 ), через которые чернила и попадают на бумагу. Причем плотность дюз может составлять до 1200 сопел на дюйм ( например, в картриджах № 130 ). Без многократной лупы или микроскопа их и не разглядишь.
Сопло термоэлектрической печати имеет трапециевидную форму в продольном сечении ( причем основание трапеции расположено на входе чернил в дюзу ). Это позволяет, по закону Бернулли, резко увеличивать давление на каплю у выхода и придавать ей достаточное ускорение, чтобы она отделялась от сопла со скоростью до 15 м/с.
Такой способ выброса частиц краски чем-то напоминает охотничье ружье, когда внутренний диаметр ствола уменьшается на вылете, а размер дробинок ( как и частиц чернил ) изначально значительно меньше поперечного сечения дула. Разница лишь в первопричине движения: в оружии это подрыв пороха, а в картридже - резкий нагрев термопластины у основания дюзы и, как следствие, паровой микровзрыв. Продолжив сравнение, рискнем предложить инженерам HP в будущем делать сопла нарезными: тогда и скорость увеличится, да и точность хуже не станет :)

Изображение 12. Линия установки поролоновых вкладышей в болванки картриджей ( все закрыто бликующим стеклом от наблюдателя, а полярика не нашлось )

Изображение 13. Именно здесь печатающая головка на гибком шлейфе присовокупляется к корпусу

Можно ли подобное воспроизвести в кустарных условиях? Думаем, нет. И поэтому, пытаясь сэкономить на печати, перезаправку чернил допустить еще можно, но покупать готовый картридж сомнительного производства все же не следует.
На завершающем этапе рождения фирменной баночки с краской из очередной партии продукции за один месяц отбирается 20 тыс. картриджей ( ! ), каждый из которых проходит более 100 тестов. Этот набор испытаний мы разделили на семь групп:

Изображение 14. Автоматизированный тестовый стенд, который полностью контролирует качество отпечатков

Изображение 15. Тестовый стенд проверки установленной печатающей головки

Назад, к себестоимости
Вы заметили, что отпечатки, полученные на струйных принтерах, уже ничем не отличаются от творчества мини-лабов? А могло ли такое быть, например, пять лет назад? Вот и получается, что с эпохи царствования Kodak прошло несколько лет и за это время традиционные представления сильно отстали от науки о струйной печати. Сегодня оставаться на острие технического прогресса могут позволить себе лишь серьезные компании, дорожащие собственным именем. Под натиском цифровых изображений сдаются такие гиганты, как Kodak, Fuji, Konica, Polaroid: им не удалось даже подражать в технологиях сегодняшним лидерам HP, Canon и Epson. А уж стоит ли говорить о возможности копирования производственных процессов картриджей такими молодыми компаниями, как Master Ink или Super Ink? Это как с горючим: получить "бензин" прямо из нефтепровода смогут многие, вот только будут ли машины нормально на нем ездить?
Сегодня миф о всего лишь небольшом ухудшении печати при использовании нерекомендованных расходников развеян тестовыми лабораториями. Теперь для печати черно-белых текстов используются по преимуществу лазерные принтеры, а вот справиться с качественной фотопечатью без принтера, чернил и бумаги от одного производителя стало невозможно.
Попробуйте-ка распечатать свою лучшую фотографию на обычной бумаге - получите что-то вроде милого шаржа на промокшем листке. А специалисты и придирчивые потребители увидят не меньше недостатков и у отпечатков, сделанных на бумаге Lomond. Так что если вам нужно изображение, сравнимое с фотографией, то без оригинальной фотобумаги и картриджей не обойтись.

Изображение 16. Выборочная проверка картриджей под микроскопом до упаковки

Изображение 17. И даже когда партия картриджей сделана и упакована, сопла некоторых контрольных образцов продолжают исследовать под оптикой Leica

И при этом компании-лидеры остро конкурируют между собой и постоянно стремятся к снижению комплексной себестоимости печати. А как иначе? Чуть зазеваешься, и конкурент начнет продавать принтеры себе в убыток с расчетом на повышение объема продаж картриджей и бумаги.
Разумеется, секрет выгоды от производства струйных принтеров заключается в выпуске картриджей и мощности западных заводов. Ведь большие объемы производства и продаж позволяют минимизировать цену каждой отдельной чернильницы, для изготовления которой понадобилось море труда и современных технологий.
А вот почему завод DIMO расположен в "дорогой" Ирландии? Скорее всего вовсе не из-за близости к производству суперпива Guinness ( хотя.. ). Просто эта страна имеет самое привлекательное налогообложение в Евросоюзе и большой научный потенциал. Кстати, в последнее время эти два важнейших фактора заметила не только Hewlett-Packard, но и другие промышленные гиганты ИТ-индустрии, и на карте страны потихоньку начинает отчетливо прорисовываться имидж европейской силиконовой долины.

Изображение 18. DIMO: Слева на права: рецепшин с буфетом, упаковочный цех и линия розлива чернил, 2-х этажный корпус работы с печатающими головками, склад готовой продукции и подсобные помещения

Изображение 19. DIMO: главный вход на рецепшин

А Вы знаете про струйную печать

Просветились? Но только не стоит забывать, что эта информация добыта нами из многочисленных пресс-материалов HP и из личных контактов со специалистами Hewlett-Packard :)

Изображение 20. Вот такие ирландские парни осматривают каждую дюзу в отдельности и всю разводку печатающей головки в целом

Изображение 21. А после работы можно раслабиться, благо пиво Guinness всегда есть в буфете HP

Исторические этапы струйной печати Hewlett-Packard

>> НАВЕРХ СТРАНИЦЫ <<