【中關(guān)村在線原創(chuàng)】所有開車的人都知道儀表板上有流量表，所以可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測剩余流量。

汽車的郵箱容積最小也有幾十升，所以在里面放上傳感器不算多復(fù)雜的技術(shù)。但是打印機(jī)就不一樣了，打印機(jī)的墨盒很小，怎么才能在小墨盒里面知道還剩下多少墨水呢？不同的企業(yè)給出了不同的辦法，商場即戰(zhàn)場，保護(hù)墨盒就是保護(hù)企業(yè)的核心利益，但這背后是高科技。

打印機(jī)怎么知道墨水沒有了？靠的是精妙的設(shè)計和高科技

墨盒余量感知發(fā)展

想象一下：您在高速公路上開車，但是發(fā)現(xiàn)居然沒有油量表，隨時可能沒油，或是憑借經(jīng)驗(yàn)來估算需要加油。這顯然比較盲目，但是在噴墨打印機(jī)誕生之后的很長一段時間里，工作的模式其實(shí)差不多是這個樣子，用戶不知道墨盒還剩下多少墨水。

早期的打印機(jī)是不知道還有多少墨水剩余的

作為打印機(jī)企業(yè)，當(dāng)時的佳能、惠普、IBM（后來的利盟）盡管可能考慮了這個問題，但是問題比較棘手，相關(guān)的專利普遍都是1990年代的，而噴墨打印機(jī)是1980年代就開始銷售的產(chǎn)品，這兩者之間時間間隔很長。而愛普生的微壓電技術(shù)推出時已經(jīng)是1990年之后的事情了。

汽車油箱可以用較大的零件來實(shí)現(xiàn)油量感知，但是打印機(jī)墨盒太小了

為什么棘手？因?yàn)槠囉拖浯?，一個浮子和不復(fù)雜的可變電阻就解決了剩余油量計算的問題，但是打印機(jī)的墨盒小，這些東西裝不進(jìn)去，只能想別的辦法。開始的時候想出的辦法和汽車差不多，也是通過電極測量電阻，當(dāng)墨水減少之后，電阻會變化。但是這樣就有了條件即墨水必須要導(dǎo)電才行，而墨水的水是純水并不導(dǎo)電，需要導(dǎo)電的染料，這就限制了墨水的種類，而且會導(dǎo)致墨盒復(fù)雜化成本過高。

打印機(jī)墨盒不透明的多

并且打印機(jī)的墨水大多數(shù)是染料墨水，所以盡量都是不透明的墨盒。怎么才能在密閉的小盒子里獲得里面還剩下多少墨水的信息呢？本文就是通過解析惠普、佳能、愛普生的專利來向大家解釋打印機(jī)是怎么知道還有多少墨水的。

惠普墨盒的墨滴計數(shù)

在1995年，中國惠普向中國專利局申請了專利，名字叫做“用于噴墨打印系統(tǒng)的具有油墨保有量檢測電路的油墨容器及確定油墨保有量的方法 “，中國專利號CN 1151362 C。

墨盒內(nèi)的吸水材料有防止墨水因?yàn)橹亓μ食龅淖饔?/p>

這里要先明確的是幾個問題。首先墨盒里面為何有很多聚合物”棉花“一樣的東西？因?yàn)槟惺窍蛳碌?，液體的特性就是要向下流動，墨盒首先要保障不會自己就往下流淌。要知道最早的噴墨打印產(chǎn)品都是水平發(fā)射的。所以實(shí)現(xiàn)的辦法就是要利用好表面張力，或是負(fù)壓。

左側(cè)的就是噴嘴，用加熱沸騰的辦法來噴出墨水

惠普專利的核心在于墨滴計數(shù)。我們知道熱發(fā)泡打印技術(shù)，原理是噴嘴附近有個電阻，這個電阻加熱導(dǎo)致墨水沸騰、噴出墨水?？梢酝ㄟ^輸送給打印頭多少加熱墨水的信號，來估算噴射出去墨水的數(shù)量，這是統(tǒng)計方法之一。

連接打印頭的芯片來進(jìn)行余量計數(shù)

惠普的核心是計算墨滴數(shù)量來獲得消耗信息

當(dāng)然這種辦法不夠準(zhǔn)確，因?yàn)榉序v噴射出去的墨滴大小一致性一般，所以容易產(chǎn)生累計的誤差導(dǎo)致算不準(zhǔn)。所以，惠普將這個稱之為近似計數(shù)，這是一個8位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，可以表示2的8次冪，也就是256位。

惠普會通過精確的統(tǒng)計來裝入比預(yù)計的量多一點(diǎn)的墨水

在墨盒生產(chǎn)之前，惠普會進(jìn)行測試，根據(jù)注入的墨水量和噴射的墨滴數(shù)來獲得一個數(shù)據(jù)，這個稱之為精確計數(shù)。墨盒上的芯片寫有這個數(shù)據(jù)，也就是每次256位計數(shù)寫滿的時候，會觸發(fā)一次精確計數(shù)，這個數(shù)字是墨盒墨水量的12.5%，也就是八分之一，然后這個8位二進(jìn)制數(shù)再重新開始計算，這樣8次過后就把一個墨盒消耗完成。在墨盒內(nèi)部也有傳感器，來檢測墨水剩余的情況。這個數(shù)據(jù)會返回給計算機(jī)，這樣計算機(jī)就知道消耗了多少墨水，驅(qū)動程序就能顯示墨水的剩余狀態(tài)。

墨盒如何加墨

前文說了，最開始的噴墨打印機(jī)都沒有芯片，也不知道墨水還有沒有，所以當(dāng)時可以通過打針的方式給墨盒自行加墨。作為OEM企業(yè)，惠普當(dāng)然發(fā)現(xiàn)了這個問題，于是墨盒上開始出現(xiàn)芯片，就是為了杜絕這一問題。

芯片起到計數(shù)、防偽等多重作用

在很長的時間內(nèi)，都是一種“魔高一尺，道高一丈”的技術(shù)競賽：惠普不斷提高墨盒的安全性保護(hù)利益，第三方企業(yè)想的就是怎么破解這些安全芯片，欺騙打印機(jī)和驅(qū)動程序，讓它們以為是新墨盒，當(dāng)然最多的還是衍生出來的各種連供機(jī)。

惠普大墨倉連供機(jī)：滿足加墨、超低成本需求

惠普看到了用戶的需求：與其用戶進(jìn)行高風(fēng)險改裝，不如惠普作為OEM企業(yè)直接推出用戶可以加墨的連供型產(chǎn)品，這就是惠普的大墨倉系列。當(dāng)然惠普并沒有停止墨盒式產(chǎn)品：墨盒式一體機(jī)在使用的便利性等方面還是要區(qū)別于連供產(chǎn)品的，而市場也是多元化的，要有不同的產(chǎn)品滿足不同用戶的需求。

本期關(guān)于墨盒的知識就介紹到這里了，我們下期再見。

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