所有開車的人都知道儀表盤上有個油量表,可以比較準確的預估剩余的油量。汽車的郵箱容積小也有幾十升,所以在里面放上傳感器不算多復雜的技術。但是打印機就不一樣了,打印機的 墨盒很小,怎么才能在小墨盒里面知道還剩下多少墨水,小編帶大家一起來了解下打印機怎么知道沒有墨水了?
一、越小越難實現(xiàn)
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)驗來估算需要加油。這顯然比較盲目,但是在噴墨打印機誕生之后的很長一段時間里,工作的模式 其實差不多是這個樣子,用戶不知道墨盒還剩下多少墨水。
二、早期的打印機是不知道還有多少墨水剩余的
作為打印機企業(yè),當時的佳能、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,相關的專利普遍都是1990年代的,而噴墨打印機是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推出時已經(jīng)是1990年之后的事情了。
1、打印機墨盒太小了
因為汽車油箱大,一個浮子和不復雜的可變電阻就解決了剩余油量計算的問題,但是打印機的墨盒小,這些東西裝不進去,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電才行,而墨水的水是純水并不導電,需要導電的染料,這就限制了墨水的種類,而且會導致墨盒復雜 化成本過高。
2、打印機墨盒不透明的多
并且打印機的墨水大多數(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 解釋打印機是怎么知道還有多少墨水的。
三、打印機怎么知道沒有墨水了?
1、惠普與墨滴計數(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為重力淌出的作用,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?因為墨盒是向下的,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。要知道早的噴墨打印產(chǎn)品都是水平發(fā)射的。所以實現(xiàn)的辦法就是要利用好表面張力,或是負壓。左側的就是噴嘴,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,原理是噴嘴附近有個電阻,這個電阻加熱導致墨水沸騰、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?;萜盏暮诵氖怯嬎隳螖?shù)量來獲得消耗信息,當然這種辦法不夠準確,因為沸騰噴射出去的墨滴大小一致性一般,所以容易產(chǎn)生累計的誤差導致算不準。所以, 惠普將這個稱之為近似計數(shù),這是一個8位的二進制數(shù)據(jù),可以表示2的8次冪,也就是256位。
2、佳能的紅光
佳能的打印機,在有打印頭的墨盒上采用的墨水統(tǒng)計算法和惠普應該是一致的,這與佳能、惠普多年來的合作不無關系,雙方在打印領域的專利有多種授權方式。不過佳能的一些高端墨 盒、打印頭獨立的產(chǎn)品上,可以看到在墨盒安放位置有紅光,每個墨盒底部都有一個三角棱鏡,這種技術是通過墨盒底部的棱鏡以及LED來進行液面檢測,佳能在1998年于美國注冊了這個專利 ,專利號為US 6361136 B1。這種技術是用來檢測當墨水即將耗盡的時候進行墨水余量的感知。而耗盡前的感知還是同過墨滴計數(shù)一類的辦法來實現(xiàn)的。
3、愛普生的微壓電震蕩檢測
我們知道愛普生用的是微壓電打印技術,這和佳能、惠普的熱發(fā)泡技術完全不一樣,他是依靠壓電晶體的形變將墨水從頁面推出。這個推出過程中,液體會形成震蕩,愛普生的墨水余量 計算就是利用這種震蕩。愛普生的墨水檢測專利在中國的專利號是CN 1380852 A。愛普生同過壓電器件的輸出變化來判斷墨水消耗,愛普生的微壓電打印頭上裝有傳感器,當一定量的墨水同 過打印頭的時候,壓電器件的輸出會有很大的變化,利用這種變化,就可以得知墨盒為空和墨盒充滿墨水時候輸出的不同,這兩個值之間來判斷墨水比較的消耗。這個數(shù)據(jù)和前面的估算 值進行比較、矯正,就可以比較的知道墨水用了多少。這個數(shù)據(jù)會在墨盒上的芯片不斷的累計,并同過驅動程序來為用戶提供可視化的余量顯示。墨盒顯示用完了還剩一點點,也是對打 印頭的保護
4、無論是哪一家的辦法,我們都可以看到都難言完美的檢測到底還有多少。所以墨盒余量設計的初衷,就是保障在盡可能多的消耗,也不會出現(xiàn)墨水消耗沒了、但是驅動程序顯示墨水還有一 點點的現(xiàn)象,一定是驅動程序顯示墨水已經(jīng)沒有提示更換,但實際墨盒里還有一點點。這也是在保護打印頭,比如熱發(fā)泡的打印頭,電阻干燒沒有墨水會讓打印頭容易損壞。而打印機企業(yè)在 墨盒里灌注的時候,也比標稱的容量多灌注大約10%左右作為冗余。